静止无功补偿器的非线性H∞控制蔡超豪 （沈阳电力高等专科学校，辽宁省沈阳市110036）摘要：基于直接反馈线性化和H∞控制理论研究静止无功补偿器的控制设计，对含静止无功补偿器的单机无穷大系统建立了非线性鲁棒控制模型,利用MATLAB软件得出其控制律。分析表明，这种控制方法提高了电力系统的稳定性及控制系统的鲁棒性，并能满足电压精度的要求。
关键词：静止无功补偿器；非线性控制；鲁棒控制1前言静止无功补偿器(SVC)可用来改善电网的电压质量和提高电网运行稳定性，已获得较为广泛的应用。目前SVC的控制方法很多，其中PID控制、线性多变量控制等常规控制方式是基于局部线性化的模型而设计的，不能适应系统运行点变化的情况。非线性控制理论中采用反馈线性化的方法对系统非线性因素进行精确补偿，将原系统转换为线性系统，它包括基于微分几何理论的反馈线性化、直接反馈线性化和逆系统线性化等方法。直接反馈线性化方法无需进行复杂的数学推导和坐标变换，在工程应用上有一定的优越性。采用非线性控制可以克服局部线性化方法带来的缺点，但在电力系统实际运行中还存在着参数不确定、干扰未知以及建模误差等问题，所以尚需考虑模型和参数不确定的鲁棒控制问题。H∞控制理论是解决鲁棒控制问题比较成功和完善的理论体系。本文采用直接反馈线性化的方法和H∞控制理论进行静止无功补偿器的控制设计，建立电力系统的非线性鲁棒模型，利用MATLAB软件构造具有鲁棒性能的控制器，既能改善电力系统动态稳定性，又能满足稳态时电压精度的要求。2基本原理所研究的具有SVC的单机无穷大电力系统如图1所示。式(1)、(2)为发电机的转子运动方程，式(3)为功率方程[1]，式(4)为SVC调节系统方程。上式和图1中：d为发电机的转子运行角(rad)，w为发电机角速度(rad·s-1)，Pm和Pe分别为发电机机械功率与电功率，H为机组转动惯性常数(s)，D为阻尼系数，为发电机暂态电势，为发电机暂态电抗，XT为变压器电抗，XL为线路电抗，X1、X2为线路等值电抗，VS为无穷大电力系统母线电压，Vm为SVC接入点电压，BSVC为SVC的等值电纳（以上未标单位的均用标幺值），w０＝314rad/s，可假设coordsize="21600,21600"o:spt="75"o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f">[1][2][3]下一页
来源：中国电力资料网
