高压直流输电系统智能控制器的设计研究.pdf

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1、第11期总第221期农业科技与装备No．11TotalNo．2212012年11月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentNOV．2012高压直流输电系统智能控制器的设计研究韩刚，李源神，解飞。，李赫4，郝洪亮，朱远达(1．沈阳工程学院，沈阳110136；2．沈阳供电公司，沈阳110021；3．沈阳沈北新区供电分公司，沈阳110161；4．沈阳工业大学，沈阳110870；5．渤海装备辽河重工有限公司电气公司，辽宁盘锦124010；6．辽宁电力有限公司锦州培训中

2、心，辽宁锦州121001)摘要：介绍高压直流输电系统的结构与特点，研究设计智能的模糊控制和神经控制，用Matlab对典型l2脉冲系统模型进行仿真，并通过实时的仿真试验得出结论：智能控制能够有效改善直流电流电压稳定性，具有更好的适应性和鲁棒性。关键词：高压直流输电；模糊控制；神经控制；Matlab仿真中图分类号：TM57文献标识码：A文章编号：1674—1161(2012)11-0046—04高压直流输电(HVDC)相较于交流输电系统有流侧的定电流类似，只是反馈量变成了直流电压，通很多优点。作为主干线路的

3、直流输电在输电主网架中过逆变端闭环控制器不断地控制触发超前角，来保的比例越来越高。高压直流输电系统是一个典型的强持直流线路送受端的。非线性、时变系统，传统的PI控制器对外部扰动比较敏感。针对传统控制器存在的自适应不足问题，将模糊控制技术和神经网络控制技术与传统PI控制思想相结合，设计一种模糊和神经智能控制器．可为电力系统解决复杂的非线性、不确定问题。1高压直流输电的机理．HVDC系统由换流器(包括整流器和逆变器)和直流输电线路构成。图1为直流输电系统的等值电路图图2基本控制原理图Figure2Basic

4、controlprincipie2智能控制器的设计，智能控制器由两部分构成：模糊控制器和神经网络控制器。2．1模糊控制器的设计模糊控制器包括4个部分：模糊化、模糊推理、清晰化和知识库(如图3所示)。整流器直流线路逆变器图1直流输电系统等值电路图Figure1EquivalentcircuitdiagramofHVDCsystemHVDC系统的基本控制原理(如图2所示)是：把实际的电流和电流的整定值进行比较，当出现误差△时，通过一个闭环控制器控制换流器触发角仅，从而控制直流电压以使电流差值减小或消失，来保

5、证，直到得到符合要求的，将其通过直流输电线路到达逆变侧；逆变侧的定电压调节原理与整图3模糊控制器结构图Figure3Structurediagramoffuzzycontro1收稿日期：2012—07—12作者简介：韩刚(1982一)，硕士，助教，从事农业电气化与自分别以误差e和误差变化率ec作为模糊控制器动化方面的研究工作。的输入变量，将系统误差e及其变化率ec的变化范48农业科技与装备2012年11月：＼一∞L一图11控制方式2的整流侧电流波形图6控制方式1的整流侧电压波形Figure11Recti

6、fiersidecurrentwaveformofcontrolFigure6Rectifiersidevoltagewaveformofcontrolpattern1pattern23、L-u一醋∞图7控制方式1的整流侧电流波形Figure7Rectifiersidecurrentwaveformofcontrolpattern1图12控制方式3的整流侧电压波形3Fi窖ure12Rectifiersidevoltagewaveformofcontrol＼pattern3L-u一：15△∞10L-o05

7、0图8控制方式1的逆变侧电压波形LFigure8Rectifierinvertersidevoltagewaveformofcontrol10．5pattern1图13控制方式3的整流侧电流波形Figure13Rectifiersidecurrentwaveformofcontrol《pattern3、●一：．>⋯．．IlIlk：、L_c)；；图9控制方式1的逆变侧电流波形>。：：：：Figure9Rectifierinvertersidecurrentwaveformofcontrolpattern1

8、：图14控制方式4的整流侧电压波形Figure14Rectifiersidevoltagewaveformofcontrol>＼■。’■’_'l__pattern4L>··-⋯⋯··j凸＼图1O控制方式2的整流侧电压波形-一Figure10Rectifiersidevoltagewaveformofcontrolpattern2!快、超调量小，与传统的PI调节器相比准确率更高。在试验中，线路设置故障在0．60S发生，在0．62S左图15控制