统一潮流控制器的解耦控制研究

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1、统一潮流控制器的解耦控制研究河海大学硕士沦文摘要灵活交流输电系统(FACTS)是电力电子技术在电力交流输电系统中应用的一个重要方面，而统一潮流控制器(UPFC)能分别或同时调节输电线路的电压、阻抗和相角以及对线路的有功和无功潮流进行快速、有效的控制，是一种最灵活的FACTS控制器。论文介绍了UPFC的结构、工作原理、数学模型、应用研究进展等。作为一多输入多输出(MIMO)系统，UPFC各控制通道间存在交互影响，严重时会导致系统失去闭环稳定性。论文研究了这种交互影响与控制器参数整定间的关系：在大部分电力系统稳态运行点下，通过调整控制器参数可以消除交互影响，也即这时UPFC各控制通道间

2、的交互影响是由控制器参数的选择不当引起的；在极少数稳态运行点下，交互影响是UPFC本身所固有的，与控制器参数无关，也即无论怎样调整控制器参数都不能消除这种交互影响。另外，论文研究表明：随着电力系统稳态运行点的改变，UPFC的可控参数域会发生变化，而且在不同的稳态运行点下，可控参数域可能没有交集。这意味着在某一运行点设计的固定参数UPFC控制器，在另一运行点将落在UPFC控制器的可控参数域之外而不能实施UPFC的控制作用。为此论文提出了UPFC基于神经网络的自适应开环解耦控制算法与变参数设计相结合的方案：一方面保证UPFC对于电力系统运行点的鲁棒性；另一方面当控制器参数调整对交互影响

3、的消除无效时，对UPFC进行解耦，而这种变参数设计方案同样基于神经网络。关键词：灵活交流输电系统统一潮流控制器可控参数域人工神经网络自适应开环解耦控制变参数设计统一潮流控制器的解耦控制研究河海大学硕士论文AbstractAsthemostflexiblecontrolleroftheFlexibleACTransmissionSystem(FACTS)，allUnifledPowerController哪PFC)cancontrolconcurrentlyorselectivelythetransmissionvoltage，impedanceandallgleoralternat

4、ively,therealandreactivepowerflowintheline．Thispaperintroducestheprinciple，dynamicmodel，performanceandbasicoperatingmodesoftheUPFC．uPFCiSamulti—inputandmulti-OUtput(MIMO)multivariablecontrolleranddynamicinteractionsarefoundamongitsmultiplefunctionalUPFC，whichmayresultinpoorcontrolperformancean

5、dsometimesevenclosedloopsysteminstability．FocusofstudyinthispaperistoinvestigatetwopossibilitiescausingUPFCcontrolinteractions：(1)interactionsarecausedbyimpropriatesettingofUPFCcontroller’sparameters；(2)interactionsareirrelevantwithsettingofUPFCcontroller’Sparameters．thecaseofinherentinteracti

6、onsofUPFCcontr01．ResultspresentedinthepapershowthatinmostcasesUPFCcontrolinteractioasarecausedbyimpropriatesettingofitscontroller’Sparameters．However,therearecasesthattheinteractionsareinherentwhentheydonotdisappearnomatterhowUPFCcontroller’Sparametersaretuned．TheWOrkpresentedinthisPaperalsore

7、vealsthatwithvariationsofpowetsystemandUPFCoperatingconditions．UPFCcontroller’sperformanceCanchangegreatly,becausecontrollableparameterre西onofUPFCcontrollersmovesinitsparameterspacewiththevariationsofoperatingconditions．Typicatty,attwod