粒子群优化滑模控制的statcom无功补偿研究

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1、密级：硕士学位论文中图分类号：TM762粒子群优化滑模控制的STATCOM无功补偿研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：易志威导师姓名及职称：张敏教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年4月15日粒子群优化滑模控制的STATCOM无功补偿研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：易志威作者学号：12010401002导师姓名及职称：张敏教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年4月15日学位授予单位：湖南科技

2、大学ParticleSwarmOptimizationoptimizingSlidingModeControlforSTATCOMReactivePowerCompensationTypeofDegreeAcademicDegreeDisciplineControlScienceandEngineeringCandidateYiZhiweiStudentNumber12010401002SupervisorandProfessionalTitleZhangMinProfessorPracticeMentorandProfessional

3、TitleSchoolSchoolofInformationandElectricalEngineeringDateApr.15,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月

4、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要静止同步补偿器（STATCOM）作为柔性交流输电系统中的重要组成部分，以其在无功补偿中可快速响应，能够连续调节无功、维持电压稳定的优势，成为了国内外电力科研机构深入研究的重点。

5、本文设计了粒子群优化滑模趋近律的控制器，并应用在静止同步补偿器的控制系统中。通过仿真验证了该控制器的有效性。首先，本文分析了静止同步补偿器的无功补偿工作原理，建立了静止同步补偿器的开关函数数学模型，通过派克变换，将其三相静止坐标系下的模型转化至两相同步旋转坐标系下，并验证了模型的正确性，而后又分析了静止同步补偿器的主电路结构特性，分析了目前针对STATCOM的主要控制策略，即电压的外环控制和电流的内环控制，以及直流侧的电压控制。分析了电流直接控制策略中的PWM脉冲发生电路，实现了PWM脉冲的产生，而本文整体采用的是电压外环PI控制，电流

6、内环滑模控制的方案。静止同步补偿器是一个强耦合的非线性系统，利用滑模变结构方法进行其控制器的设计，可以有效提高其控制系统的动态响应特性和鲁棒性。本文详细阐述了滑模控制系统的设计方法，并采用了双幂次指数趋近律的方法来削弱滑模运动在切换面附近的高频抖振。但由于其趋近律参数的设置缺乏严格的理论支撑，导致了趋近律参数的选取存在一定的盲目性。所以本文将粒子群优化算法应用到双幂次指数趋近律参数的调整优化中，使其能够进一步地削弱抖振，增强控制效果。仿真结果表明，本文针对静止同步补偿器设计的的粒子群优化双幂次趋近律滑模控制器，优化了滑模趋近律参数设置的

7、问题，也进一步削弱了滑模运动的抖振。与常规滑模控制相比，该控制器使得静止同步补偿器在提高电网功率因数、维持电网电压电流稳定以及无功补偿方面，具有了更好的控制效果。关键词：静止同步补偿器；粒子群；滑模控制；双幂次指数趋近律；IABSTRACTSTATCOM,animportantoneofFACTSdevices,withitsfastresponsespeed,continuousadjustmentofreactivepowerandtheadvantagesofmaintainingvoltagestabilityinreactiv

8、epowercompensationofgrid,hasbeenfurtherresearchbyelectricpowerresearchinstitutesathomeandabroad.Inthisp