本发明专利技术公开了一种基于自适应反馈线性化的链式静止无功发生器(STATCOM)的控制方法，用于解决链式STATCOM中连接电感等参数随运行工况变化导致的控制性能不佳问题。本发明专利技术采用链式STATCOM线路等效电阻与连接电抗器电感值之比、连接电抗器电感值、链节等效电阻值作为控制器的不确定参数项；构建自适应反馈线性化控制器，使控制参数不再依靠上述参数的精确值；从而克服了间接电流控制模型中对电感值及线路等效电阻值的依赖，为链式STATCOM的安全稳定运行提供了保障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制方法，特别涉及一种基于自适应反馈线性化的链式静止无功 发生器（Static Synchronous Compensator，简称STATC0M，又称SVG或静止同步补偿器） 的控制方法。。
技术介绍
现代电力系统更加注重于减少传输电力损耗、改善供电电能质量。现代电力网中 包含有大量的发电厂，传输线，负载，各种检测、保护装置。功率、频率或电压幅值会随着本 地或者远端负荷的改变，线路及装置故障，开关、控制器的突然动作而产生变化。这些变化 甚至会导致大电网的解列、甩负荷，造成更大面积的损失。FACTS技术能够增强交流电网 的稳定性并降低电力传输的成本，通过为电网提供感应或无功功率从而提高输电质量和效 率。 STATCOM 是 FACTS 设备的重要组成成员，STATCOM 是 Static Synchronous Compensator的简称，中文称同步补偿器，又叫做静止无功发生器（Static Var Generator， 简称为SVG)。STATCOM可以用于补偿系统或者负载的无功功率，或者用来补偿PCC点的系 统电压。其中采用H桥级联式拓扑结构的STATCOM，由于可以实现较高的电压等级，得到了 广泛的应用。 根据有没有引入电流反馈，常用控制策略有间接电流控制与直接电流控制两种方 法。间接电流控制通常应用于高压设备，直接电流控制应用于低压设备。 (1)使用间接电流控制方法的电路器件开关频率低，使用直接电流控制方法的器 件开关频率尚； (2)间接电流控制方法需要知道精确的连接电抗的大小，而实际工程中，该值不仅 包括连接电抗值，还包括了连接变压器的漏抗的值，在运行过程中，通常是会变化的； 现有工程应用的控制方法，通常采用间接电流的控制方法，该方法基于STATCOM 的非线性模型，通过设计一个耦合的d、q轴电流解耦的PI控制器，来控制STATCOM成为一 个并联在电网上的，电流和电压相角差为90°的无功元件。在该控制方法中无功电流与有 功电流的解耦环节依赖于STATCOM连接电感精确值。在实际工程应用中，该电感值包括了 连接电抗器的电感、变压器的漏抗及线路电感值。系统在运行过程中，随着环境温度、运行 方式等内外界因素的变化，会引起电感值的变化，从而影响控制系统的控制性能。 鉴于以上缺陷，实有必要提供一种链式静止无功发生器，以解决以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法，用以 解决STATCOM连接电感值、等效电阻值不确定引起的控制性能不佳的问题。 为实现上述任务，本专利技术采取如下的解决方案： 一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法，包括以下步骤：1)建立STATCOM 的数学模型；2)给定STATCOM中线路等效电阻R。、连接电抗器电感值L、链节等效电阻值R。 三个参数，并以此为基础设计不确定参数项0:、02、03;3)设计反馈控制律及自适应律； 4)采集STATC0M直流侧电容电压V d。、PCC点电压Vs、STATC0M输出电流I。进行预处理；5) 根据步骤3)设计的自适应律和步骤4)预处理后的结果，计算不确定参数项0 :、02、03的 估计值$、4、4; 6)根据步骤3)设计的反馈控制律和步骤5)得到的不确定参数项的估 计值或、4、4和步骤4)预处理后的结果，计算STATC0M控制量屮和u 2;7)根据步骤6)得到的STATC0M控制量七和u 2，输入STATC0M，重新采集STATC0M的输出；8)重复进行步骤 4)至步骤7)，对STATC0M进行实时控制。 步骤2)所设计的不确定参数表达为 03= Rc；U)，其中 &( U、LU )、艮（U分别为随工况变化而变化的线路等效电阻&、连接电抗器电感值L、 链节等效电阻值R。，其各自为系统工况状态向量|的函数，工况状态向量|由系统实时工 况决定；R〇、L、R。的初值为STATC0M在恒定工况下的系统设计值。 步骤4)对STATC0M直流侧电容电压Vd。进行预处理的方法为：首先对STATC0M直 流侧电容电压V d。进行带阻滤波；然后将滤波后的各链节直流侧电容电压求取平均值；接 着，将该平均值与设定的链节电压参考值比较，最后经过PI控制后得到链式STATC0M有功 电流的参考值；对PCC点三相电压V s、STATC0M输出电流I。进行预处理的方法为：对V s、Ic 进行park变换，得到Vsd、Vsq、Ied、Ieq，其中，V sd、Vsq为PCC点三相电压V 3的d轴、q轴分量， Icd、1。5为STATC0M输出端的有功电流和无功电流。 所述带阻滤波是以特征频率为100Hz进行，以滤除由电容充放电带来的2倍频谐 波。 步骤3)所设计及步骤6)所应用的反馈控制律为： 其中，N是单相链节数，《= 2JI f，f为电网频率，C是链节直流侧电容值，Vd。为 STATC0M直流侧电容电压，Vdra为STATC0M直流侧电容电压的参考值，I。 &为STATC0M有功电 流的参考值，1_为STATC0M无功电流的参考值，u i (i = 1，2)为STATC0M控制器输出量。 步骤3)所设计及步骤5)所应用的自适应律为："沿， 其中，自适应律#=抵为利用矩阵表示的一阶常微分方程组，其计算结果j为 对不确定参数9 i(i = 1，2, 3)的估计；ki、k2、k3为控制参数且均大于零；/￡rf =1-/_ , 与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术控制方法构建一个自适 应反馈线性化控制器，以线路等效电阻与连接电抗器电感值之比、连接电抗器电感值，以及 链节等效电阻作为控制器的不确定参数项，从而保证控制参数不再依靠上述参数的精确 值，克服了间接电流控制模型中对电感值及线路等效电阻值的依赖，为链式STATCOM的安 全稳定运行提供了保障。【附图说明】 下面结合附图和具体实施方法对本专利技术作进一步的详细描述。 图1为本专利技术提供的一种基于自适应反馈线性化的链式STATCOM系统的连接原理 图； 图2为本专利技术提供的一种基于自适应反馈线性化的链式STATC00M的控制方法的 原理图。【具体实施方式】 下面，结合附图对本专利技术进行详细说明。 如图1所示，被控对象为一台链式STATCOM。本专利技术STATCOM采用12链节星形拓 扑结构，通过连接电抗器并联在电网系统PCC点，通过连接断路器与电网连接。 本专利技术控制方法构建一个自适应反馈线性化控制器，以线路等效电阻与连接电抗 器电感值之比、连接电抗器电感值，以及链节等效电阻作为控制器的不确定参数项，从而保 证控制参数不再依靠上述参数的精确值，克服了间接电流控制模型中对电感值及线路等效 电阻值的依赖，为链式STATCOM的安全稳定运行提供了保障。 本专利技术控制方法包括以下步骤： 一、构建链式STATCOM的数学模型 链式STATCOM数学模型包含了链式STATCOM输出端有功电流Ied、无功电流Icq与 每一链节直流侧电容电压V d。之间的关系，如下式（1): 其中，N是单相链节数，《为电网角频率，C是链节直流侧电容值；RJU4U)、 艮（U分别为随工况变化而变化的线路等效电阻R〇、连接电抗器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立STATCOM的数学模型；2)给定STATCOM中线路等效电阻R0、连接电抗器电感值L、链节等效电阻值Rc三个参数，并以此为基础设计不确定参数项θ1、θ2、θ3；3)设计反馈控制律及自适应律；4)采集STATCOM直流侧电容电压Vdc、PCC点电压Vs、STATCOM输出电流Ic进行预处理；5)根据步骤3)设计的自适应律和步骤4)预处理后的结果，计算不确定参数项θ1、θ2、θ3的估计值6)根据步骤3)设计的反馈控制律和步骤5)得到的不确定参数项的估计值和步骤4)预处理后的结果，计算STATCOM控制量u1和u2；7)根据步骤6)得到的STATCOM控制量u1和u2，输入STATCOM，重新采集STATCOM的输出；8)重复进行步骤4)至步骤7)，对STATCOM进行实时控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：司刚全，张斌，高洪，张彦斌，贾立新，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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