一種flc-pid混合智能statcom控制方法

2023-10-20 18:50:12 2

一種flc-pid混合智能statcom控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種FLC-PID混合智能STATCOM控制方法，方法步驟包括：（1）選擇開關自動切換到PID控制器：當電壓偏差絕對值|e|1.5時，系統啟動具有動態響應快的FLC控制器。本發明彌補傳統PID方法在系統動態響應方面的速度不足，又同時改善了模糊邏輯控制在小值附近產生的自振蕩，本發明方法階躍響應速度加快，系統能較快地達到穩態，且超調量明顯減小，較大地改善了STATCOM系統的動態性能，體現出較好的適應能力和控制效果。
【專利說明】—種FLC-PID混合智能STATCOM控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力系統靜止同步補償器設備【技術領域】，尤其是一種FLC-PID混合智能STATCOM控制方法。
【背景技術】、[0002]近年來一方面隨著自動化生產線、精密加工、計算機系統、機器人技術等的廣泛應用與發展，對配電系統電能質量的要求不斷提高。另一方面，隨著各種新型電力設備，尤其是電力電子設備應用於電網，帶來了大量諧波汙染問題，使電力系統的電能質量惡化。這兩方面原因促進了人們對電能質量控制技術的發展。
[0003]STATCOM是一種並聯型動態無功功率補償裝置，可以有效解決電力系統中的電壓波動、電壓暫降、電壓不平衡、諧波汙染等多種電能質量問題，保證電力系統中電流與電壓的相互平衡。其原理為其中Q為三相STATCOM從系統中吸收的總的無功功率，為系統相電壓。當δ >0時，Q>0，STATCOM從系統吸收感性無功功率；當δ〈O時，Q〈0，STATCOM從系統發出感性無功功率。因此，通過控制δ的方向，可以在系統無功不足時提供無功支撐，在系統無功過剩時吸收多餘無功；另外通過控制δ的大小，可以動態平滑地調節STATCOM吸收的感性或容性無功功率的大小。
[0004]傳統PID(比例-積分-微分控制器)控制方法在無功功率跟隨方面缺乏對STATCOM動態特性及外界幹擾的快速適應能力，同時要求精確的數學模型。如圖1所示，是一種PID中的逆系統控制結構，Uref是系統的節點電壓的參考值，Ua，b，c是系統的三相瞬時相電壓，X是短路電抗，Qs是STATCOM向系統中注入的無功功率，δ是STATCOM交流側輸出電壓與系統電壓的相角差，K和Ki分別為比例與積分調節係數。利用三相電壓的瞬時值計算電
壓有效值，即
【權利要求】
1.一種FLC-PID混合智能STATCOM控制方法，其特徵在於:方法步驟如下: (1)選擇開關自動切換到PID控制器:當電壓偏差絕對值|e|〈1.5，模糊邏輯控制效果變差，產生振蕩，此時選擇開關切換到PID控制器，使STATCOM穩定的向系統輸出所需的無功功率。 (2)選擇開關自動切換到FLC控制器:當電壓偏差絕對值|e|>l.5時，系統啟動具有動態響應快的FLC控制器。
2.根據權利要求1所述的FLC-PID混合智能STATCOM控制方法，其特徵在於:FLC模糊邏輯控制方法在形式上是一個雙輸入單輸出的控制器，輸入變量分別是電壓誤差E和電壓誤差變化率CE，輸出變量為比例積分常數KP。
3.根據權利要求2所述的FLC-PID混合智能STATCOM控制方法，其特徵在於:將輸入、輸出的語言變量均分為7個語言值，即為:NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB，模糊推理有7X7=49條規則，模糊控制規則庫如下表所示:
4.根據權利要求2或3所述的FLC-PID混合智能STATCOM控制方法，其特徵在於:當電壓誤差E的絕對值變大時，調節器應主要發揮比例作用，同時減小積分作用效果；當E的絕對值變小時，調節器應主要發揮積分作用，減小比例作用效果。
【文檔編號】H02J3/18GK103855716SQ201210508808
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優先權日:2012年12月4日
【發明者】劉雲, 李國棟, 胡曉輝, 劉亞麗 申請人:天津市電力公司, 國家電網公司