基于Hamilton理論的STATCOM非線性控制器設計.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個高維度、強非線性的動態(tài)系統(tǒng)。各種新型設備的應用和大量微電網(wǎng)的并入增加了電力系統(tǒng)的復雜性和不確定性，使電力系統(tǒng)的運行控制變得日益復雜。STATCOM作為柔性交流輸電系統(tǒng)的核心控制器之一，它能夠連續(xù)、精確地動態(tài)補償系統(tǒng)的無功功率，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Hamilton系統(tǒng)理論能有效地利用系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構特性，是非線性系統(tǒng)控制領域中一種重要的控制方法。因此，基于Hamilton系統(tǒng)理論，充分考慮系統(tǒng)的非線性特點，設

2、計含STATCOM的電力系統(tǒng)的非線性穩(wěn)定控制器具有非常高的理論意義和實用價值。
　　采用廣義Hamilton理論設計了多機系統(tǒng)中STATCOM抑制系統(tǒng)區(qū)域間低頻振蕩的控制策略。構造了具有系統(tǒng)振蕩能量概念的Hamilton能量函數(shù)，將包含STATCOM的多機等值系統(tǒng)描述成廣義Hamilton系統(tǒng)形式，利用Hamilton系統(tǒng)控制理論，從降低系統(tǒng)振蕩能量角度設計STATCOM的控制策略。仿真結(jié)果驗證了所提模型與控制策略的正確性和有效性

3、。
　　在考慮存在外部干擾的情況下，研究了多機電力系統(tǒng)中STATCOM和發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器的協(xié)調(diào)控制問題。STATCOM采用考慮內(nèi)部動態(tài)的三階模型，分析了STATCOM動態(tài)調(diào)節(jié)作用對多機電力系統(tǒng)的影響，建立了包含STATCOM的多機系統(tǒng)的動態(tài)模型。完成了計及轉(zhuǎn)移電導和發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器的多機系統(tǒng)的偽廣義耗散Hamilton形式的實現(xiàn)，從而利用L2干擾抑制控制方法，得到考慮轉(zhuǎn)移電導的發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器和STATCOM的協(xié)調(diào)控制

4、策略。仿真結(jié)果表明所提的非線性協(xié)調(diào)控制器能夠更好地保證系統(tǒng)的功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定。
　　在考慮廣域信號時滯性的前提下，研究了STATCOM和發(fā)電機勵磁的非線性協(xié)調(diào)控制問題。利用二階Pade近似逼近時滯環(huán)節(jié)，將時滯影響隱含在系統(tǒng)動態(tài)方程的系數(shù)當中，推導了含STATCOM的多機系統(tǒng)的電磁功率表達式?；趥螐V義Hamilton系統(tǒng)理論，將包含STATCOM和時滯反饋勵磁的多機系統(tǒng)表示成偽廣義耗散Hamilton系統(tǒng)形式。利用L2干擾抑制控