DSTATCOM的滑模变结构控制研究.pdf

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1、第47卷第9期电力电子技术Vo1．47，No．92013年9月PowerElectronicsSeptember2013DSTATCOM的滑模变结构控制研究常鲜戎，王辉云，曹尚(新能源电力系统国家重点实验室，华北电力大学，河北保定071003)摘要：基于对三相四线制配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)非线性数学模型的时域分析，得出滑模变结构控制的一般规律。为进一步提高滑模变结构的控制品质，提出一种具有饱和特性的滑模变结构控制方法，对该方法下三相四线制DSTATCOM的控制性能进行了分析．该方法能使输出电流快速、准确地跟踪参考电流，

2、具有鲁棒性强，动态响应快，能较好地抑制毛刺现象等优点。利用Maflab建立了仿真模型，并研制了一台基于DSP的容量为20kVA的实验样机．仿真和实验结果证明了该控制方法用=FDSTATCOM的正确性和可行性。关键词：补偿器：滑模变结构：谐波抑制中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)09—0041—02ResearchonSlidingModeVariableStructureControlofDSTATC0MCHANGXian—rong，WANGHui—yun，CAOShang(StateKeyL

3、aboratoryofAltemateElectricalPowerSystemWithRenewableEnergySources，NoahChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Basedonthetime—domainanalysisofthree-phasefour-wireDSTATCOMnonlinearmathematicalmodel，thecommonslidingmodevariablestructurecontrolstrategyisp

4、roposed．Toimprovethequalityofthecommonslidingmodevariablestructurecontrol，anewslidingcontrolstrategywithsaturationcharacteristicisproposed．Thecontrolperformanceundertheproposedcontrolstrategyisanalyzed．Theoutputcurrentscantrackingthereferencecurentsquicklyandprecisely．T

5、heproposedcontrolmethodpossessestheadvantagessuchasstrongrobusticity，gooddynamicresponseandlowchattering．SimulationbasedonMaflabisbuiltanda20kVAexperimentalprototypebasedonDSPisimplemented．Simulationandexperimentalresultsshowitsvalidityandfeasibility．Keywords：compensato

6、r；slidingmodevariablestructure；harmonicsuppression1引言DSTATCOM是一种能有效补偿无功，抑制谐波和三相不平衡的新型电力电子装置，其控制技术一直是研究的热点【l1。滑模变结构控制(2-31是一种非线性、开关型控制．它对系统变化和外部干扰不敏感，具有很强的鲁棒性．特别适合于逆变器的控制应用。由于DSTATCOM主电路为电压型逆变图1DSTATCOM主电路器。故将滑模变结构控制应用于DSTATCOM，以提Fig．1MaincircuitofDSTATCOM高系统动态响应和抗干扰性。这里

7、使用开关函数法对DSTATCOM进行建2DSTATCoM滑模变结构控制模，令=a，b，C，n，分别代表a相，b相，C相和中2．1一般规律线。得开关函数为：DSTATCOM的主电路如图1所示。图中⋯e，f1，上桥臂导通，下桥臂关断，．、10，下桥臂导通。上桥臂关断()e，e。为系统三相电压；，i出，i，i为系统侧三相电流和中线电流；ih，，k，h为负载三相电则可得电路方程为：流和中线电流；，icb，i，i为DSTATCOM输出电cⅢI_a流；为直流电容电压；L为滤波电感。o∞b(2)U叽c定稿日期：2013—06—27Uomn作者简介：

8、常鲜戎(1956一)，男，吉林长春人，教授，研究方式中：“为各桥臂控制信号，“～：h一∑(hJ4)。向为电力系统分析与控制。⋯，b，c，n41DSTATCOM的滑模变结构控制研究定义切换面：控制。可使电流偏差的衰减过程不