并网系统的模糊自适应PI控制仿真

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1、并网系统的模糊自适应PI控制仿真研究苗华，于丽丽，雷声媛（榆林职业技术学院，陕西榆林，719000）ResearchonSimulationoffuzzyadaptivePIcontrolofgridconnectedsystemMiaoHua，YuLlili，LeiShengyuan(Yulinvocationalandtechnicalcollege，YulinShaanxi，719000，China)摘要：本文通过运用matlab软件实现了模糊控制与PI控制相结合的智能控制策略，并将其用于并网换流器的双闭环控制中，以提高并网电流的跟踪性能，实现系统快速并网，进而提高了电网间并列的动态响应

2、，使得并网系统在电压及功率的扰动下仍具有较强的稳定性。关键词：并网PWM整流器VSC模糊PI控制Abstract:inthispaper,throughtheuseofMATLABsoftwaretorealizetheintelligentcontrolstrategycombiningfuzzycontrolwithPIcontrol,andappliesittothedoubleclosedloopcontrolofgridconnectedconverter,inordertoimprovethetrackingperformanceofgridconnectedcurrent,all

3、owingthesystemtoachievefastsynchronization,soastoimprovethedynamicresponseofthegridparallel,andthegridconnectedsystemhasstrongstabilitywhichisdisturbedbythevoltageandpower.Keywords:gridPWMrectifierVSCfuzzyPIcontrol0引言闭环控制要求能够快速跟踪电网电压的瞬时变化，是整个控制系统的核心。本文将模糊PI控制策略运用于该控制中，来进一步提高电网间并列的动态响应。1并网主电路仿真模型两个VS

4、C分别作整流器和逆变器，一个工作在定直流电压模式，另一个工作在定有功功率模式，两个变流器的无功功率都可以单独调节。VSC的控制方法与PWM整流器基本相同。图1基于VSC的三相并网系统的主电路仿真图Fig.1Simulationdiagramofthree-phasemaincircuitbasedonthegridsystemVSC图1中为三相并网系统主电路仿真模型。两个220KV、2000MVA的交流系统“AC1”和“AC2”通过VSC-HVDC相连，进行功率传输。其中，“AC2”中使用普通三相电压源，而“AC1”采用可编程三相电源以产生电压波动。“VSC1”模块与“VSC2”是两个VSC，

5、分别作为整流器和逆变器运行。两个VSC之间是采用∏型等值电路表示的50km直流电缆。两个VSC下方是各自的控制器模块。在图1中，‘VSC1Controller’的核心为VSC离散控制器模块，其内部的PLL锁相环模块获得同步旋转坐标变换所需的网侧电压相位，Clarke变换与Park变换模块将三相静止坐标系下的电压电流变换到两相同步旋转坐标系下。VSC离散控制器模块采用双闭环控制。外环根据控制目的的不同为直流电压环或有功功率环。本文中‘VSC1’为定有功功率控制，‘VSC2’为定直流电压控制。同时两个VSC控制器均包括无功功率控制环节，与直流电压环或有功功率环一起构成外环，得到dq的电流指令。控制

6、器内环为电流环，各控制环节均使用PI调节器，以实现稳态无差的控制目的【1】。2PI控制仿真分析对各个模块的参数进行设置，在1.5S时，令‘VSC1’的有功指令由1下降到9，在2S时无功指令由0变为-0.1，在2.5S时‘VSC2’的直流电压指令由1下降到0.95，运行仿真得到常规PI控制下电压、功率波形：如图2至图6所示。图2PI控制下VSC1直流电压波形Fig.2DCvoltagewaveofVSC1underPIcontrol当在1.5S时，‘VSC1’的有功指令发生突变后，其实际的有功功率能够迅速跟随指令变化，在0.3S内达到稳定，同时‘VSC2’的有功也相应发生变化。由于‘VSC1’为

7、定有功功率控制，而‘VSC2’为定直流电压控制【2】，因此，‘VSC1’的直流电压并不固定，而是与‘VSC2’的直流电压及直流电阻上的压降有关，将随功率而发生变化。这里由于直流电阻较小，因此这一趋势并不明显。图3PI控制下VSC1有功功率波形Fig.3ActivepowerwaveofVSC1underPIcontrol在2S时的‘VSC1’的无功功率指令突变后，由图4可见其实际的无功迅速发生相应