基于模糊神经网络的VSC-HVDC系统控制器的研究.pdf

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1、第42卷第8期电力系统保护与控制Vb1．42NO．82014年4月16日PowerSystemProtectionandControlApL16，2014基于模糊神经网络的VSC．HVDC系统控制器的研究杨伟，章慧芸，仲海波(南京理工大学自动化学院，江苏南京210094)摘要：对同步旋转坐标系下的VSC-HVDC系统的控制策略进行研究，针对传统的PI控制在大扰动下难以精确控制的缺陷，设计了一种新的控制方案及控制器。采用双环控制，其中内环电流控制器采用PI控制，而外环控制器采用模糊控制与人工神经网络相结合的控制策略，并采用遗传算法优化模糊神经网络的连接

2、权值和隶属度函数。整流侧有功功率跌落、三相短路等情况下的仿真结果表明，此种控制方法在大扰动下的动态稳定性明显优于传统PI控制。关键词：模糊控制；人工神经网络；电压源换流器(VSC)；遗传算法；高压直流输电(HVDC)ResearchoncontrollerofVSC-HVDCsystembasedonfuzzyneuralnetworkYANGWei，ZHANGHui—yun，ZHONGHai-bo(SchoolofAutomation，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，Chi

3、na)Abstract：ThecontrolstrategyofVSC-HVDCsystemisstudied．AnewcontrolschemeandacontrolleraledesignedtosolvethedeficienciesofconventionalPIcontrolthatitishardtocontrolunderalargedisturbanceprecisely．Thispaperadoptsdoubleloopcontrol，inwhichtheinnerloopcontrollerusesPIcontrolandtheo

4、uterloopcontrollercombinesthefuzzycontrolandartificialneuralnetwork，andusesgeneticalgorithmtooptimizefuzzyneuralnetworkconnectionweightsandmembershipfunction．Simulationresultsofdropofrectifieractivepowerandthree·phaseshortcircuitshowthatthiscontrolmethod’Sresponsespeedandrespon

5、seaccuracyaresignificantlybetterthanthatofthetraditionalPIcontrolunderalargedisturbance．Keywords：fuzzycontrol；artificialneutralnetwork；voltagesourceconverter(VSC)；geneticalgorithm；highvoltagedirectcurrenttransmission(HVDC)中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)08—0115—06动．稳态、稳态过

6、程，文献[14．151将模糊算法应用在0引言了传统HVDC系统控制器的设计中。基于电压源换流器的高压直流输电论文采用模糊控制和BP人工神经网络相结合(VSC．HVDC)采用先进的半导体自换相技术取代传的模糊神经网络方法应用与VSC．HVDC外环控制统的晶闸管技术进行交直流之间的电能传输l1J，既系统，并采用遗传算法优化模糊神经网络的连接权能同时单独控制有功和无功功率，又能向无源网络值和隶属度函数，通过仿真验证了该方法可以克服系统供电，还能控制潮流快速反转，因此在分布式PI控制的缺陷。发电、远距离负荷供电等领域有广阔的应用前景【6J。1VSO—HVDC

7、模糊神经网络控制器的设计目前，VSC．HVDC系统采用的控制技术主要是传统的PI控制方法”。PI控制器具有结构简单、控制器采用双环控制，其中内环电流控制器采适应性强、以及很好的抗干扰能力等优点，但是用PI控制，而外环控制器引入模糊神经网络和遗传VSC—HVDC系统是一个多变量、强耦合、非线性的算法进行设计。系统，当系统发生短路故障、电压跌落等大扰动时，1．1整流侧外环控制器的设计传统PI控制器不能有效地调节被控变量，将可能会在整流侧外环控制器设计中，设计了两个双输引起系统持续的振荡。文献[12]将SIMPLEX算法用入单输出的模糊神经网络控制模型，分

8、别采用整流于优化PI参数，文献[131提出了三段式的模糊自适侧有功功率偏差△P和有功功率偏差变化率△P以应P