基于反馈线性化的静止同步串联补偿器变结构潮流控制研究

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1、第38卷第4期四川电力技术Vo1．38，No．42015年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．．2015基于反馈线性化的静止同步串联补偿器变结构潮流控制研究贺双双。曹建军，陈智迪(1．武汉金中石化工程有限公司，湖北武汉430000；2．湖北能源集团，湖北武汉430000)摘要：静止同步串联补偿器(staticsynchonousseriescompensator，SSSC)是一种调节线路潮流和接入点电压的FACTS装置，采用输入一输出反馈线性化处理SSSC含滤波电容方程的5阶非线性等效数学模型，得到一个带约束条件的线性方程，运用变结构控制理论设计

2、了SSSC的变结构控制器。最后利用Matlab／Simulink仿真验证了所设计的控制器达到了SSSC的控制潮流的效果，与PI控制相比。其性能有一定的优越性。关键词：静止同步串联补偿器；输入一输出线性化；变结构控制；抗干扰能力Abstract：Staticsynchronousseriescompensator(SSSC)isakindofFACTSdevicestoregulatelinepowerflowandthevolt—ageataccesspoint．Thefifth—ordernonlinearmathematicalmodelofSSSCcontainingfilt

3、ercapacitorequationisprocessedbyinput／outputfeedbacklinearizationtoacquirelinearequationswiththeconstraints，andthenthevariablestructurecontrollerofSSSCisdesignedusingvariablestructurecontroltheory．Finally，thesimulationinMatlab／Simulinkdynamicsimulationplat-formverifiesthedesignedcontrolercanac

4、hievethe．controleffectforSSSCandhassomeadvantagescomparedwithPIcontro1．Keywords：staticsynchronousseriescompensator(SSSC)；input／outputlinearization；variablestructurecontrol；anti—jam—mingcapability中图分类号：TM74文献标志码：A文章编号：1003～6954(2015)04—0056—06SSSC中的滤波电容影响和常规d—q轴分解的耦合0引言问题，给出了SSSC在坐标系下的5阶非线性等效数学

5、模型，该数学模型更加贴近SSSC运行特点，静止同步串联补偿器(staticsynchonousseries采用输入一输出反馈线性化处理得到1个含2个约compensator，SSSC)是常见的第二代柔性交流输电束条件的线性方程，运用变结构控制(也称为滑模装置，它是通过串人一个可变电压来调节线路潮流控制)理论设计了SSSC的变结构控制器，并分析了和接入点电压1-3]。SSSC常见的控制方式主要包所设计的控制器抗干扰性能。最后利用Matlab／括PI(proportionaintegra1)控制、智能控制和非线性Simulink仿真验证了所设计的控制器与PI控制相控制，非线性控制方法是

6、近年应用在SSSC中比较比响应更快，具有较好的鲁棒性。普遍的一种方法。文献[6]分别从定阻抗和定电压两种控制角度，运用逆系统滑模控制分别对1SSSC控制系统的反馈线性化SSSC进行了控制设计，这种设计方法本质上是PI和滑模混合控制，增加了协调控制的难度。文献1．1SSSC反馈线性化判别[7]利用直接反馈线性化方法处理SSSC的3阶动SSSC的等效电路图如图1所示，图中R、、c态模型，未考虑SSSC中滤波电容的动态变化过程。分别为串联侧的滤波电感、等值电阻和滤波电容；C文献[8]运用微分几何方法处理含SSSC的单机无为直流侧电容；U出为电容电压；P、Q分别是串联侧穷大系统，结合线性最

7、优控制理论，得到了SSSC的注入系统的有功功率和无功功率；u：、：i：一k非线性最优控制策略。文献[9]建立了SSSC的多为逆变器的输出三相电压和输出三相电流；u、变量仿射非线性模型，用精确反馈线性化方法设计uii扪ice为滤波电容侧的输出三相电压和输出了SSSC的非线性多输人多输出控制器。考虑了三相电流；u为始端电压；ui为末端电压_l。·56·第38卷第4期四川电力技术Vo1．38，No．42015年8月SichuanElectricPowerTechnology