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基于变论域模糊自适应PID控制的同步调相机励磁系统优化控制方法技术方案

技术编号:27933416 阅读:30 留言:0更新日期:2021-04-02 14:12
本发明专利技术公开了同步调相机励磁控制技术领域的一种基于变论域模糊自适应PID控制的同步调相机励磁系统优化控制方法及系统,能够保证同步调相机无功支撑对交流系统电压的快速调节作用,并减小故障恢复中同步调相机引起的电网电压无功过补偿。包括:构建同步调相机励磁系统的控制结构,将同步调相机的无功偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相加后经积分调节输入到原电压环的超前‑滞后校正环节中,将交流系统电压偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相减后输入到原电压环的超前‑滞后校正环节中;将潜遗传变论域模糊自适应PID控制器引入构建的同步调相机励磁系统的控制结构中,变论域自适应模糊控制器用于动态调节PID控制器的比例、积分和微分系数。

【技术实现步骤摘要】
基于变论域模糊自适应PID控制的同步调相机励磁系统优化控制方法
本专利技术属于同步调相机励磁控制
,具体涉及一种基于变论域模糊自适应PID控制的同步调相机励磁系统优化控制方法及系统。
技术介绍
高压直流输电(HVDC)系统电压稳定性问题主要因为故障期间动态无功支撑不足,而同步调相机具有的无功特性满足高压直流输电系统暂态过程中对暂态无功的需求,同步调相机具备无功输出容量大、强励倍数高,高低压穿越能力强的无功输出特性,可满足故障瞬间电网对动态无功的需求。而励磁系统是同步调相机的重要组成部分,建立励磁系统及其控制系统模型,制定合适的控制策略,整定励磁系统参数对优化同步调相机的运行性能和提高电力系统运行稳定性有重要影响。同步调相机励磁系统现有的自动电压调节器一般采用电压闭环控制方式,通过反馈环节得到机端电压偏差,经控制器维持机端电压跟随参考电压,其仅能维持同步调相机端电压稳定,而不能保证同步调相机稳、准、快的无功特性和动态响应能力,且故障时励磁控制器输入为机端电压,不能准确反映交流系统电压跌落程度,难以维持交流系统电压的稳定性,此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步调相机励磁系统优化控制方法,其特征是,所述励磁系统为高压直流输电系统受端电网中同步调相机的主励磁控制系统,用于维持同步调相机端电压跟随参考电压,优化同步调相机无功特性,并提高交流系统电压稳定性;所述方法包括:/n构建同步调相机励磁系统的控制结构,将同步调相机的无功偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相加后经积分调节输入到原电压环的超前-滞后校正环节中,将交流系统电压偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相减后输入到原电压环的超前-滞后校正环节中;/n将潜遗传变论域自适应模糊控制器引入构建的同步调相机励磁系统的控制结构中,其中变论域自适应模糊控制器用于动态调节PID控制器的比例、积分和...

【技术特征摘要】
1.一种同步调相机励磁系统优化控制方法,其特征是,所述励磁系统为高压直流输电系统受端电网中同步调相机的主励磁控制系统,用于维持同步调相机端电压跟随参考电压,优化同步调相机无功特性,并提高交流系统电压稳定性;所述方法包括:
构建同步调相机励磁系统的控制结构,将同步调相机的无功偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相加后经积分调节输入到原电压环的超前-滞后校正环节中,将交流系统电压偏差与机端电压偏差分别进行比例调节并相减后输入到原电压环的超前-滞后校正环节中;
将潜遗传变论域自适应模糊控制器引入构建的同步调相机励磁系统的控制结构中,其中变论域自适应模糊控制器用于动态调节PID控制器的比例、积分和微分系数。


2.根据权利要求1所述的同步调相机励磁系统优化控制方法,其特征是,所述潜遗传变论域自适应模糊控制器的形式为:
y=βθTζ(α,x)(1)
其中,x为模糊控制器的输入,y为模糊控制器的输出,α和β分别为输入和输出变量的论域伸缩因子,θ为规则后件参向量,ζ(α,x)为模糊基函数。


3.根据权利要求1所述的同步调相机励磁系统优化控制方法,其特征是,将潜遗传变论域模糊自适应PID控制器引入构建的同步调相机励磁系统的控制结构中的方法,具体为:
(1)将电压和无功偏差xD、偏差变化率xc作为潜遗传变论域自适应模糊控制器的输入变量,将PID控制器的比例系数增量yp、积分系数增量yi和微分系数增量yd作为输出变量;
(2)所述输入变量和输出变量的模糊集均为{NL,NM,NS,ZE,PS,PM,PL};
(3)设输入变量xD、xc的初始论域分别为[-XD,XD]、[-Xc,Xc],输出变量yp、yi、yd的初始论域分别为[-Yp,Yp]、[-Yi,Yi]、[-Yd,Yd],基于模糊集和初始论域确定模糊集峰点;
(4)引入指数型伸缩因子,用于通过改变论域来调整模糊规则、控制精度及控制速度。


4.根据权利要求3所述的同步调相机励磁系统优化控制方法,其特征是,所述通过改变论域来调整模糊规则、控制精度及控制速度,具体为:当偏差较大时,伸长论域,增加模糊规则,降低控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:石凡王宏华路天航王成亮
申请(专利权)人:河海大学江苏方天电力技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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