基于模最优与对称最优的轻型直流PI参数整定.pdf

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1、第44卷第2期电力系统保护与控制Vl01．44NO．22016年1月16日PowerSystemProtectionandControlJan．16．2O16基于模最优与对称最优的轻型直流PI参数整定许可，鲜杏，程杰，陶芬(湖北省电力勘测设计院，湖北武汉430074)摘要：轻型直流输~(vsc．HVDC)控制系统的PI参数会对其运行性能产生较大影响，因此需要选择合适的控制参数以适应多种运行条件。针对VSC．HVDC普遍采用的直接电流控制，提出了一种模最优与对称最优相结合的参数整定方法。利用具有快速响应和简便性的模最优法，整定内环控制PI参数，使得控制单元具有快速的电流响应和鲁棒性。利用可以保

2、证最大相角裕度的对称最优法，整定外环控制PI参数，达到较好的稳定性和抗干扰性能。最后，基于PSCAD／EMTDC建立相应的数学模型，仿真结果证明PI调节器可以使实际值迅速跟踪参考值的变化，验证了方法的正确性和有效性。关键词：电压源换流器；直接电流控制；PI参数；模最优；对称最优TuningmethodofPIcontrollerofVSC—HVDCbasedOHmodulusandsymmetricaloptimumxUICe，XIANXing，CHENGJie，TAOFen(HubeiElectricPowerSurvey&DesignInstitute，Wuhan430074，China

3、)Abstract：PIparametersofthecontrolsysteminVSC—HVDCwillhaveagreatimpactonitsoperatingperformance，SOitisnecessarytoselecttheappropriatecontrolparameterstomeetthedemandofavarietyofoperatingconditions．DirectCUlTentcontrolwidelyusedbyVSC·HVDCisadopted．Aparametertuningmethodcombiningofmodulusoptimumandsy

4、mmetricaloptimumisproposed．Theinnerloopistunedaccordingtomodulusoptimumwithafastresponseandsimplicity,makingthecontrolunithaveafastcurrentresponseandrobustness．TheouterloopistunedaccordingtosymmetricaloptimumwhichCanensurethemaximumphasemargin，achievingbetterstabilityanddisturbancerejection．Finally

5、,mathematicalmodelsbasedonPSCAD／EMTDCarebuilt．SimulationresultsshowthatthePIcontrollercanquicklytrackchangesofthereferencevalue，demonstratingthecorrectnessandefectivenessofthemethod．Keywords：VSC；directcurrentcontrol；PIparameter；modulusoptimum；symmetricaloptimum中图分类号：TM721文章编号：1674-3415(2015)02．0122

6、．06换流器交流侧电流动态响应慢、对系统参数变化灵0引言敏、难以实现过电流控制等缺点，所以本文选择直轻型直流输电(vsc—HVDC)技术是一种新型的接电流控制。直接电流控制策略即内环加外环的双直流输电技术，又称柔性直流输电技术。随着电力闭环控制器结构，具有快速的电流响应和鲁棒性，电子器件和控制技术的不断发展，相比交流输电技同时能够实现限流控制，有效地避免VSC换流装术和传统的直流输电技术，采用VCS．HvDC技术置的过流问题，因此其很适合用于高压大功率场合在技术、经济上具有更多的优势。适合应用于可再的VSC．HVDC系统。针对直接电流控制里内、外生能源并网、孤岛供电、交流电网互联、城市电网环

7、的PI参数整定，很少有文献专门讨论研究J。供电。但是VSC．HVDC的运行性能和换流器的控文献[3】采用典型的环节设置整定控制系统的PI参制策略好坏紧密联系，而控制策略的优良最终又是数，基于模最优和对称最优方法在整定VSC．HVDC和控制的参数息息相关的。因此合适的控制参数对控制系统参数中，它的优势在于从稳态误差、快速于控制策略的实现具有很重要的作用。性、抗干扰性能三个指标充分考虑了VSC．HVDCVSC．H