变结构多TCSC暂态稳定控制器的研究

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1、摘要可控串联补偿系统(TCSC，ThyristorControlledSeriesCompensation)是柔性交流输电系统(FACTS，FlexibleACTransmissionSystem)的重要控制器之一。TCSC通过调节晶闸管的触发角，可以实现电抗值从容性到感性的较大范围内的连续调节，不仅可以控制系统的潮流分布，阻尼系统低频振荡，而且还可以提高系统稳定性。随着电力系统的发展，TCSC应用逐渐增多。现在对TCSC控制器的研究一般是针对单TCSC的，对于多TCSC的协调控制研究较少。本论文主要研究了含有多个TCSC系统的变结构暂态稳定控制器的有关

2、问题，主要内容如下：本文首先讨论了分析暂态稳定控制问题的各种方法，在结合FACTS暂态稳定控制研究现状的基础上确定了本文要研究的问题。从变结构控制理论入手，讨论了变结构控制理论的基本设计方法，说明了变结构控制方法在非线性系统中的适用性。并初步讨论了变结构控制的两大特点：强鲁棒性和抖振现象。本文选择了合适的电机模型。并根据现阶段电力系统的实际需要，选择了TCSC作为研究对象，建立了TCSC的研究模型。处理非线性系统时，本文采用直接线性化方法，推导了含多个TCSC的大系统的线性动态方程，将非线性动态方程通过状态反馈进行线性化，得到了较精确的线性方程。并且克服

3、了常用的近似线性化方法的局限性，使控制器在系统运行状态远离平衡状态时依然能够发挥有效作用。本文选用了分散变结构控制理论来设计暂态稳定控制器，使得控制器有较强的鲁棒性。由于采用了直接线性化方法，得到的控制规律是分散解耦的，只与本地的输入量有关。本文利用matlab对设计出的控制器进行仿真，通过对仿真结果的分析，验证了控制器具有较好的效果，得出了一些有益的结论。最后讨论了消弱抖动的各种方法，选用了模糊变结构控制方法来实现消弱抖动的目的，并从理论上讨论了模糊控制器的设计，为后续的研究工作打下基础。关键词：灵活交流输电系统，可控串联补偿，变结构控制，模糊控制AB

4、STRACTThyfistorControlledSeriesCompensation(TCSC)isarlimportantcontrolleramongtheFlexibleACTransmissionSystem(FACTS)．Byadjustingthetriggerangleofthyristor，theequivalentreactanceofTCSCCallberegulatedfromcapacitivetoinductivemodecontinuously．ThUS，TCSChastheabilitytocontr01powerflow

5、,damplowfrequencyoscillationandenhancepowersystemstability．Wimthedevelopmentofpowersystem，TCSC’Sapplicationisincreasinggradually．nlccontroller’SdesignapproachofsingleTCSChasbeenpaidmuchmoreattentionbymanyresearchers，however，thecoordinatcdcontrolofmulti．TCSC(evenmulti．FACTSdevices

6、)usedtobeignored．Therefore．basedonVSC(variablestructurecontr01)theory,anapproachofdesigningcontrollerofmulti—TCSCispresented．Themaincontentsisasfollows：Firstly，beginningfromVSCtheories，thepaperdiscussesthebasicschemeofVSCandexplains印plicabilityofVSCinnonlinCarsystem．Twoimportantc

7、haractcristicsofVSCarealSOdiscussed：thestrongrobustnessandchattering。Secondly，thepaperdeduceslineardynamicequationofthepowersystemwithmulti-TCSCusingdirectfeedbacklinearizationmethodinwhichnoulineardynamicequationiSlinearizedbyusingfeedbackmethodandaccuratelinearequationiSobtaine

8、d．Suchmethodhasovercometheconstraintofco