Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊号: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章检索

首页 >> 文章检索 >> 往年索引

基于内模和滑模控制的链式STATCOM控制策略研究

来源:电工电气发布时间:2022-05-28 10:28 浏览次数:342

基于内模和滑模控制的链式STATCOM控制策略研究

刘嘉博1,2,刘桂英1
(1 长沙理工大学 电气与信息工程学院,湖南 长沙 410114;
2 国网冀北电力公司青龙县供电分公司,河北 秦皇岛 066500)
 
    摘 要:推导了链式静止同步无功补偿器 (STATCOM) 的数学模型,并在此基础上提出了一种新的控制策略。针对链式 STATCOM 非线性、强耦合的特点,提出基于内模原理的解耦控制策略,并进一步引入滑模控制增强系统的鲁棒性。设计了基于 PR 控制的直流电容电压控制器,以抑制直流电容电压在启动过程中的超调和提高动态调节速度。通过 MATLAB/Simulink 仿真分析,验证了所提控制策略的有效性和优越性。
    关键词: 链式STATCOM;内模解耦;滑模控制;电容电压平衡控制
    中图分类号:TM714.3     文献标识码:A     文章编号:1007-3175(2022)05-0019-06
 
Research on Integrated Control Strategy of Chain STATCOM Based on
Internal Model Decoupling and Sliding Mode Control
 
LIU Jia-bo1,2, LIU Gui-ying1
(1 School of Electrical & Information Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2 Qinglong County Power Supply Branch of State Grid Jibei Electric Power Company Limited, Qinhuangdao 066500, China)
 
    Abstract: This paper derived the mathematical model of chained STATCOM and proposed a new control strategy. It provided a decoupling control strategy based on the internal model principle in terms of the non-linear and strong coupling characteristics of chain STATCOM.Moreover, it introduced sliding mode control to enhance robustness. It designed a DC capacitor voltage controller based on PR control to suppress the overshoot of the DC capacitor voltage during the starting process and improve the dynamic adjustment speed. It verifies the effectiveness and superiority of the control strategy through MATLAB/Simulink simulation analysis.
    Key words: chain STATCOM; internal model decoupling; sliding mode control; capacitor voltage balance control
 
参考文献
[1] YANG Kun, CHEN Lei, JIA Yuhong, et al.Study on proportional resonant control strategy of single-phase SVG[C]//2012 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE),2012.
[2] 吴文辉,刘会金. 静止同步补偿器 (STATCOM) 技术的研究现状与发展[J] . 华东交通大学学报,2005,22(2) :89-94.
[3] GULTEKIN B, ERMIS M.Cascaded multilevel converter-based transmission STATCOM:system design methodology and development of a 12 kV±12 Mvar power stage [J] . IEEE Transactions on Power Electronics,2013,28(11) :4930-4950.
[4] 张志文,吴兴阳,罗隆福,等. 三电平与两电平混合静止无功发生器[J] . 电力系统及其自动化学报,2011,23(6) :16-21.
[5] 于雁南,杨荣峰,严继池,等. 级联 H 桥静止无功发生器的多变量自抗扰解耦控制[J] . 中国电机工程学报,2016,36(8) :2233-2241.
[6] 田铭兴,阎宏,赵雨欣. 级联 H 桥 SVG 直流侧电容电压平衡控制方法[J] . 电网技术,2013,37(9) :2632-2638.
[7] 张振华,江道灼. 基于模块化多电平变流器的 STATCOM 研究[J]. 电力自动化设备,2012,32(2) :62-66.
[8] 刘海舰,曾庆军,赵冰冰,等. 基于滑模控制的 SVG 无功补偿控制策略研究[J]. 电力电容器与无功补偿,2017,38(1) :55-60.
[9] 乔和,关紫微,王艳杰,等. SVG 反馈精确线性化滑模控制研究[J] . 控制工程,2017,24(8) :1579-1583.
[10] 邓明锋,粟时平,刘桂英,等. 级联 STATCOM 输出的单神经元解耦控制[J] . 现代电力,2014,31(4) :66-71.
[11] 朱珠,宫玮丽,蔡涛,等. 基于内模原理的 MMC-STATCOM 控制策略研究[J] . 控制工程,2016,23(10) :1497-1503.
[12] 胡祺勇,罗安,徐千鸣,等. 基于 MMC-STATCOM 的建模与控制研究[J] . 电力电子技术,2016,50(2) :44-47.
[13] 徐榕. H 桥级联 STATCOM 非线性控制策略及系统实现技术研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2015.
[14] 霍春宝,亢宾川,杨凯,等. 基于 SPWM 技术的静止无功发生器的设计[J] . 电力电容器与无功补偿,2019,40(4) :45-50.
[15] 刘爱文.H 桥级联型 SVG 控制方法及控制器的研究[D].长沙:湖南大学,2015.