可控串联补偿装置的仿真研究

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1、学院毕业设计（论文）题目：可控串联补偿装置的仿真研究学生姓名：学号：学部（系）：机械与电气工程学部专业年级：电气工程及其自动化专业指导教师：职称或学位：年5月25日目录摘要1关键词1Abstract1Keywords2前言31.TCSC的基本结构和工作原理41.1TCSC的基本结构41.1.1TCSC的功能模型41.1.2TCSC的器件模型41.2TCSC的工作方式和过程51.3TCSC数学模型81.4TCSC的特性91.4.1TCSC装置的V-I特性曲线91.4.2TCSC装置的X-I特性曲线112.TCSC的控制系统研究13

2、2.1系统层控制系统132.2中层控制系统132.2.1开环控制142.2.2闭环控制142.2.3PID控制原理152.3基于定阻抗控制的TCSC常轨PID控制系统163.用于TCSC控制系统的CMAC和PID复合控制策略173.1CMAC神经网络的基本结构173.2CMAC与PID复合控制算法203.3仿真实例204.系统仿真224.1TCSC非线性控制系统仿真研究224.2基于CMAC和PID复合控制的TCSC控制系统仿真研究25结束语28参考文献30致谢31可控串联补偿装置的仿真研究摘要可控串联补偿(TCSC)通过对晶闸

3、管导通角进行精确快速地控制，以实现对其等值电抗灵活、连续、平滑地调节，因而其为柔性交流输电系统(FACTS)中一种比较成熟和应用较为广泛的技术。本文综述了TCSC的发展及研究现状，分析总结了TCSC的基本结构、运行原理、工作模式的特点、基频阻抗特性及工作特性。此外，本文在模糊理论及常规PID阻抗控制的基础上，设计了TCSC模糊PID阻抗控制器。并且，通过加入免疫反馈环节，进一步提出了TCSC模糊免疫PID阻抗控制方式。仿真结果证明，该控制方式在响应各种阻抗阶跃命令时，具有更小的超调、更快的响应速度，以及更好的跟踪性能，可基本实现

4、系统的无差控制。最后，对不含TCSC与含有TCSC的单相，以及三相电力系统进行了详细地稳态和暂态仿真，以研究其对电力系统的影响。此外，将所研究的TCSC阻抗控制方式应用到电力系统当中，对比分析其在电力系统运行中所发挥的作用。仿真结果表明，TCSC在增大线路的输送能力，提高电力系统暂态稳定性，以及阻尼功率振荡方面，都具有十分重要的作用。此外还可看出，阻抗控制方式的不同对其作用的影响是显著的。相比于常规PID与模糊PID控制方式，本文所研究的TCSC模糊免疫PID阻抗控制方式是最具有优越性的。关键词：可控串联补偿；模式切换；阻抗控制

5、；电力系统；仿真31TCSCSimulationAbstractTCSCcalladjustitsequivalentreactanceflexibly,continuelyandsmoothlybypreciselyandfastcontrollingthethyristoroperatingangle．TCSCisonekindofmatureandwidelyusedtechnologyintheFACTS．TCSCishelpfulinimprovingthetransmissioncapacitydampingpowe

6、roscillationsandincreasingthetransientstabilityoftenpowersystem．InthispaperwesummarizedthedevelopmenthistoryandrecentresearchadvancesofTCSC．Thebasicstructure，operationalprinciple，fundamentalfrequencyimpedancecharacteristicsanditsoperatingcharacteristicofTCSChavebeena

7、nalyzedandsummedup．TheFuzzyPIDimpedancecontrollerofTCSChasbeendesignedbasedonthefuzzytheoryandPIDimpedancecontroller．Besides，theFuzzyImmunePIDimpedancecontrolmethodofTCSC，whichhasimmunefeedbackelement，Wasputforward．Thesimulationresultsshowthatthisalgorithmhasminimumo

8、vershootshortrespondtimeandgoodtrackingperformancetoallkindsofimpetancestepfunctions．Anditcanbasicallyachieveisochronouscontrol．Wea