电网模拟装置谐波控制器仿真研究

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1、第31卷第7期计算机仿真2014年7月文章编号：1006—9348(2014)07—0140—04电网模拟装置谐波控制器仿真研究付永新1，张永明2。张仁杰1(1．上海理工大学，上海200000；2．上海市质检院，上海200000)摘要：在谐波控制器优化设计的研究中，为了提高电网模拟器输出谐波控制的带宽能力，克服传统控制方法中高次谐波输出精度低的缺点，为此提出了在谐波模式下用PID控制算法来控制电网模拟器的谐波输出，主要分析了电网模拟装置谐波控制器的优化设计算法，利用极点配置得到控制器的相关参数。根据电力系统的工程模

2、型结合改进控制算法的有关参数，利用Matlab／Simulink平台建立了谐波控制器的仿真模型。仿真结果表明，输出的各种谐波波形是比较精确的，符合电网模拟器谐波要求的指标，所以改进方案是可行的。关键词：电网模拟器；控制器；极点配置中图分类号：TM743文献标识码：BHarmonicsControlSimulationResearchofGridSimulatorFUYong-xinl，ZHANGYong-min92，ZHANGRen-jiel(1．UniversityofShanghaiforScienceandT

3、echnology，Shanghai200000，China；2．ShanghaiInstituteofQualityInspectionandTechnicalResearch，Shanghai200000，China)ABSTRACT：Inordertoimprovethebandwidthcapacityoftheharmoniccontroloutputofthe咖dsimulatorandover-cometheshortcomingoflowaccuracyoftheharmonicoutputting

4、inthetraditionalmethod，thepaperpresetRodaPIDcontrolalgorithmtocontroltheharmonicoutputofthe酣dsimulatorundertheharmonicmode．Weanalyzedtheopti—maldesignalgorithmfortheharmoniccontrolofthegridsimulationdevice，andusedthepoleassignmenttofindtherelatedparametersofth

5、econtroller．Basedonthepowersystemengineeringmodelandcombinedwiththeparametersofthecontrolalgorithm．山ecomputersimulationmodeloftheharmoniccontrollerWasestablishedonMadab／Simu．1inkplatform．Thesimulationresultshowsthat．theharmonicoutputwavesareaccurate．andconsist

6、entwitllthere-quirementsofthegridsimulatorharmonicindex，SOtheschemeisfeasible．KEYWORIDS：Gridsimulator；Controller；Poleassignment1引言随着新能源技术的大力发展，各种测试设备为各种电力设备提供了可靠的稳定性标准。电网模拟器是用来考核电力电气设备的，而谐波是电网模拟器须提供的重要输出信号之一，显然研究谐波控制器是研究电网模拟器的重要前提之‘一0现阶段，谐波控制器的控制方案是各类电力测试中的一大重

7、点课题。传统的控制方法是基于PI的双环反馈控制技术，这种控制方式输出误差低，反映速度快，但是它的带宽限制作用旧J，所以不适合直接做谐波控制。实验研究表明，双闭环控制有一定的带宽限制作用，从另一个方面可以看作，它是一个低通滤波器，所以它对带宽外的频率信号有抑制的作用。收稿日期：2013—10—22修回日期：2013—11—14---——140---——面对以上传统方法的缺陷，本文采用PID控制方法。根据谐波测试标准(GBTl7626．13—2006／IEC61000—4—13：2002)，谐波在电网中的影响程度的大小

8、，很大部分是跟谐波的幅值与频率有关，所以设计上会着重对幅值与频率进行控制。与传统的双PI控制方法来说，该控制器有较高的截止频率，带宽能力强，可以满足谐波输出频率大小的要求，另外，从数字控制系统方面考虑，与双PI控制相比，PID控制是单环控制，单环控制要求的运算速度低于双环的速度，所以可以减轻相应处理器的负担，提高其工作的可靠性。本文将重点研究电网模拟器谐波控