ADHDP方法在静止无功补偿器优化控制中的应用.pdf

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1、第5期周晓华等．ADHDP方法在静止无功补偿器优化控制巾的应用525ADHDP方法在静止无功补偿器优化控制中的应用周晓华1宋春宁2王荔芳3王保录2(1．广西工学院电子信息与控制1：程系，广西柳州545006；2．广西大学电气工程学院，南宁530004；3．昆明学院自动控制与机械工程系，昆明650118)摘要介绍了静止无功补偿器SVC和自适应动态规范的执行方法ADHDP的基本原理，基于PI控制法的电压负反馈控制策略，应用ADHDP方法对输入PI调节器的电压偏差进行了优化，并在Matlab／sim—ulink环境下对sVc控制系统进行了仿真实验。仿真结果表明，经优化后的控制

2、系统响应速度明显提高，动态性能得到了较好的改善。关键词静止无功补偿器自适应动态规划ADHDP方法优化控制中图分类号TM57l文献标识码A文章编号1000一3932(2011)05．0525J04随着电力电子技术的发展，静止无功补偿器SVC(StaticVarCompensator)在电力系统中得到了广泛应用。SVC的基本作用是连续且迅速地控制无功功率，并通过发出或吸收的无功功率来控制它所连接的输电系统的节点电压⋯。sVC用于电力系统动态电压的稳态控制和无功补偿时，可以补偿供电网络的无功、稳定电压及抑制电压闪变等旧1。Tsc+TcR型SVc是连续控制的无功补偿器(TSC—

3、—ThyristorSwitchedc印acitor为晶闸管投切的电容器，主要进行分级粗调；TCR——Th州storcontrolledReactor为晶闸管控制的电抗器，主要进行相控细调)，谐波含量低，而且响应速度快，可快速改变发出的无功，具有较强的无功调节能力。自适应动态规划ADP(ApproximateDynamicPmgramming)是一种可以通过在线地与系统(环境)的相互作用而不断改善控制效果的方法。由于自适应动态规划的执行依赖方法ADHDP省去了模型模块，因而减少了控制系统设计对系统(环境)的依赖性。笔者将ADHDP应用于TSC+TCR型sVC的控制系统中

4、，并对传统PI控制器的输入进行了优化。1SVC基本原理1．1TSC+TCR型SVC基本原理图l所示为典型的SVc拓扑结构的单相电路图，由1个TcR和3个TSC组成。为了降低sVc对系统的谐波污染，sVc中还装有滤波器。当系统发生暂态过程、电压偏低时，投入TSC发出容性无功以提升电压，使系统电压恢复。当一次投入TSC的容性无功过多时，再通过投入TCR以吸收多余的无功功率，从而抑制电压升高。连如蠢蠢趣器11二8’下2}』_上Tc8上7scl上T8c2上T8c3图1TSC+TcR型sVC的单相电路由电路理论可得，SVc向系统吸收的无功功率为：蝣卧盱芝一蓑-f＼2一堑一上。i。

5、2aSVC系统的等值电纳为：％c一去=埘c一2一塾一上8in2n式中a——晶闸管的触发延迟角；(2)收稿日期：201l旬3一ll(修改稿)基金项目：云南省应用基础研究项目(2010ZCl61)；云南省教育厅科学研究基金重点项日(20lOz027)；广西研究生教育创新计划资助项目(105930903084)户uC甜一526化工自动化及仪表第38卷U——SVC系统连接点的电压有效值；x，c。——TCR支路的等值电抗；墨——TsC投入的电容器等值电抗；x。。。——整个sVc系统的等值电抗。控制系统通过采集SVC与系统连接点的电压与设定的参考电压进行比较，得到的电压误差信号作为

6、PI调节器的输入，由控制器输出SVC的一个标么值电纳参考信号BⅢ然后由该参考电纳判断应该投入还是切除TSC，同时计算出TCR应输出的等值电纳，进而得到TcR触发脉冲的移相角度，送给同步和脉冲发生环节，触发晶闸管‘引。1．2ADHDP方法原理对于一个给定的离散时间非线性系统：茹(t+1)=，[茹(I)，u(f)，t](3)式中聋(f)——系统的状态向量；u(‘)——控制量。给定一个初始状态并(i)，动态规划的目标是选择合适的控制序列H(”，J

7、}=i，i+1，⋯，使得该系统的代价函数(cos“。苫。)为极小，以获得全局最优解。其表达式为：．，[x(i)，i]=∑y‘一1u

8、[菇(^)，u(＆)，^](4)式中U——效用函数；y——折扣因子，0