基于人工神经网络的静止无功发生器控制方法研究

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1、全日制硕士学位论文基于人工神经网络的静止无功发生器控制方法研究申请人姓名：康小燕指导教师：董爱华学位类别：工学硕士专业名称：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程河南理工大学电气工程与自动化学院二○一五年六月I河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文:基于人工神经网络的静止无功发生器控制方法研究,是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关

2、责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日II中图分类号：TN714.3密级：公开UDC：621.3单位代码：10460基于人工神经网络的静止无功发生器控制方法研究Rese

3、archonTheControlMethodofStaticvarGeneratorBasedonArtificialNeuralNetwork申请人姓名康小燕学位类别工学硕士专业名称控制科学与工程研究方向控制理论与控制工程导师董爱华职称教授提交日期2015.04答辩日期2015.06河南理工大学III致谢本论文的研究工作是在导师董爱华教授的悉心指导下完成的。在硕士研究生学习的这三年里，董老师严谨的治学态度、认真的工作风格一直感染着我。董老师不仅在思想上鼓励我、科研上指导我，还在生活上帮助我，使我在读研期间每一步都走的非常踏实。尤其是在论文的写作过程中，不管是从选题，还是从

4、研究难点和创新点，或者是到最后的论文修改，董老师都给予了悉心指导与帮助。在这三年中，我不仅学到了丰富、系统的理论基础知识，而且在导师的培养下，具有一定的独立科研能力和严谨求实的科研态度。在论文完成之际，衷心的感谢董老师对我的培养和关怀，在此向董老师致以最崇高的敬意。感谢朋友王运毅在我写论文期间寄予的极大支持与鼓励，在我遇到难点时，会想办法共同去解决；在我写论文心情不好时会去开导我。同时本论文的完成也离不开电气楼418A实验室的所有同学以及师兄师姐师弟师妹等所有同学和朋友的关心与帮助，在我学术研究当中遇到困难时给予的帮助，心情不好，遇到挫折时给予的安慰，在这里真心谢谢你们，祝

5、愿你们以后的学习、工作、生活一切顺利。感谢我的爸爸妈妈，感谢你们对我20多年来不求回报的默默付出，谢谢你们对我学习的支持与鼓励。没有你们的支持，就不会有我今天的成绩。你们的每一个微笑都是我人生前进的最大动力，真的非常感激你们，愿今后的生活当中，你们每天都能开开心心，健健康康！最后，感谢在百忙之中评阅本文并提出宝贵意见的教授、专家，对你们表示最真挚的谢意！IV摘要近年来，随着电力系统中大功率非线性元件的应用，使得电力系统中的谐波和无功功率现象愈来愈严重，对供电质量造成严重影响，这样导致某些电气设备无法正常工作，并使一些保护装置误动作，因此，各用户以及从事电力行业的专家对电能质

6、量方面的要求也更高了。其中静止无功发生器（staticvargenerator,SVG）成为当前提高电能质量的首要选择，具有效果明显的动态补偿装置性能，得到了国内国外普遍关注。本文主要对SVG的无功电流检测模块以及控制方法做出了部分研究，具体研究内容如下：首先，本文对先进的SVG的研究背景和研究意义进行了介绍，总结了国内外的研究现状，对无功电流以及谐波污染的问题展开了描述。对于SVG的基本工作原理做出了阐述，其中无功电流实时准确的检测是SVG的核心环节，它直接影响到SVG无功补偿的效果。通过对现有的无功电流检测方法的对比分析，本文采用了基于瞬时无功功率理论的无功电流检测法，

7、为了克服传统ip-iq无功电流检测法在三相电压不对称时引起的检测精度以及延时性问题。本文在ip-iq方法基础上设计出了基于正序幅值积分器的ip-iq无功电流检测的方法。其次，在SVG的控制策略上，针对常规PI控制器存在大的超调量，调节时间过长等缺点，本文引入了人工神经网络算法，设计了BP-神经网络-PI控制器，并将该控制器用在SVG的控制方法上。通过了理论分析，对该改进方法进行了详细说明。最后进行了仿真研究，主要从三方进行了仿真验证。第一：对改进的无功电流检测方法以及对常规的ip-iq无功电流检测方法进行了仿真验证