D-STATCOM自适应检测算法的研究

提出了一种新颖的配网连续动态无功发生器(D-STATCOM)指令电流检测法--参考模型自适应检测法.参考模型自适应指令电流检测法是一种在线的自调节算法,运用MATLAB/Simulink工具对FBD法和自适应检测法进行仿真分析,D-STATCOM的指令电流检测算法采用参考模型自适应方法时,补偿的动态响应时间快,动态性能最佳.仿真和实验结果论证参考模型自适应检测法的有效性,同时工程现场应用的稳定运行,证明了运用自适应检测算法的D-STATCOM装置动态补偿无功功率和三相不平衡、抑制谐波时,具有良好的动态性和实用性.     

D-STATCOM指令电流检测算法研究

配网连续动态无功发生器(D-STATCOM)是一种用于动态补偿无功和不平衡,抑制谐波的新型电力电子装置.对D-STATCOM的FBD法、同步旋转坐标理论进行对比分析.提出了一种新的自适应检测算法.运用Matlab/Simulink工具进行仿真分析,仿真和实验结果论证自适应检测算法的有效性.同时工程现场应用的运行结果证明了运用自适应检测算法时D-STATCOM具有良好的动态性、可靠性及实用性.     

用于不平衡负荷的D-STATCOM数学建模与系统仿真

不平衡负荷无功补偿及分相控制的配电系统用静止同步补偿器(D-STATCOM)动态性能好、谐波含量小、功率密度大,可实现无功功率的实时、就地以及不平衡负荷平衡化补偿。为研究其特性和在系统中的应用,首先定义了二值逻辑开关函数,分别建立D-STATCOM在abc三相坐标系下的微分方程与传递函数动态数学模型;然后根据瞬时无功功率理论建立了不平衡负荷指令电流检测系统与D-STATCOM的直接电流控制方式;最后分别基于数学模型及装置器件模型,应用不平衡负荷指令电流检测方法与直接电流控制建立D-STATCOM双闭环系统,在三相四线制配电系统中对D-STATCOM系统的静态、动态性能进行了仿真分析。仿真结果验证了所建数学模型的正确性以及指令电流检测系统和直接电流控制方式的有效性,表明用于不平衡负荷动态无功补偿的D-STATCOM具有良好的动态性能与静态补偿效果。     

基于改进型i_p-i_q法的配电静止同步补偿器

快速、准确的补偿指令电流检测方法是提高配电静止同步补偿器(D-STATCOM)补偿性能的重要环节。在瞬时无功功率理论基础上,提出一种改进型i_p-i_q检测法,该方法利用基波正序电压提取模块代替传统i_p-i_q检测法中的电压检测电路,通过对线电压进行三角函数变换获得基波正序电压的相位,从而在三相电网电压不对称和畸变时仍能准确提取补偿指令电流。仿真和实验结果表明,基于改进型i_p-i_q检测法的D-STATCOM能准确获得补偿指令电流,可对谐波和无功进行有效补偿,证明了所提方法的有效性。     

基于软件优化的D-STATCOM新型控制策略

控制延时会导致配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)对谐波抑制和无功补偿的精度降低。为改善传统控制策略滞后时间长、补偿效果差的缺点,提出了一种基于软件优化的新型控制策略。通过对D-STATCOM补偿指令电流的特性进行分析,对软件流程进行相应调整,缩短了谐波和无功补偿指令电流的计算延时,使补偿滞后大大减少,谐波抑制和无功补偿的精度得到明显提高。该策略无需复杂算法,实现简单、有效。在Matlab/Simulink环境中进行了仿真分析,并且研制了一台容量为10 kVA的三相四线制D-STATCOM实验样机进行验证,结果证明了新型控制策略的正确性和可行性。     

静止坐标系下D-STATCOM自适应无差拍控制

提出一种静止坐标系下配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）的自适应无差拍控制方法。首先针对传统的D-STATCOM无差拍控制模型在开关频率低时存在较大误差的问题，将一个开关周期内的电网电压作为变化量来考虑，建立了新的静止坐标系下的D-STATCOM的无差拍控制模型。其次，为了克服D-STATCOM参数变化对补偿器性能的影响，利用最小二乘法进行参数的在线估计，以自适应修正控制模型，提高了补偿精度。另外，为了满足该控制方法对补偿电流参考值和电网电压进行预测的要求，提出一种复合预测方法，有效地提高了预测算法的精度和动态性能。仿真和实验结果表明所提出的控制方法具有控制精度高、响应速度快的特点。     

基于反馈线性化控制的D-STATCOM在配电网中的应用

针对传统的电压外环电流内环双闭环控制时需要多个PI控制器、PI控制参数难以调节以及自适应差等问题,阐述了反馈线性化控制方法基本原理,分析了该方法提高D-STATCOM动态性能的机理,建立了D-STATCOM动态模型,提出了将D-STATCOM非线性系统精确线性化以实现原系统有功电流和无功电流的解耦控制设计方案.仿真结果表明,反馈线性化控制器具有良好的动态补偿特性,稳态性能好,能满足配电网电压控制的要求.     

D-STATCOM一种改进的补偿电流检测法

实时准确地检测出谐波与无功电流是配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)进行良好补偿的前提。针对传统的ip-iq法在电压畸变且不对称时不能准确地检测出补偿指令电流,提出了一种无锁相环并适合于非理想电压下改进的ip-iq检测法。该方法通过正余弦信息提取模块计算基波正序电压的正余弦信息来消除锁相环带来的检测误差,并采用平均值滤波和采样优化处理来减少滤波延时和降低检测中的运算量,进而提高检测精度和响应速度。最后在Matlab/Simulink环境中搭建模型进行仿真分析,并研制了一台容量为20kVA的D-STATCOM实验样机,仿真和实验结果证实了所提方法的有效性与可行性。     

D-STATCOM不平衡负载补偿与直流电压控制的研究

配电网中的不平衡负载会造成配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并网连接点电压的不对称,该不对称电压会导致D-STATCOM直流电压2倍频的波动。而D-STATCOM的指令电流检测中通常加入了直流电压控制,直流电压的波动会直接影响指令电流的检测效果。在此基础上,提出一种改进的指令电流检测法,该方法通过对直流电压控制量进行平均值滤波处理,减小直流电压波动对不平衡电流检测的影响。同时,为了抑制DSTATCOM启动时过大的冲击电流,对直流电压采用了分级电压控制,该控制也基本消除了直流升压过程的超调,保护了D-STATCOM设备的安全。仿真和试验结果验证了上述方案的正确性。     

三种谐波和无功电流检测算法的综合性能比较

有关谐波和无功电流的检测方法，学界提出了三种主流算法，即p-q法、ip-iq法和自适应电流检测法。一般文献只对算法某些方面的性能进行探讨，并未就算法的稳态和动态滤波性能进行综合研究。本文将对这三种算法的综合滤波性能对比研究，并给出各种典型的复杂谐波状况下的仿真验证。     

基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法

针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊滑模控制器。为了增强轨迹跟踪控制算法对随机不确定外部扰动适应能力的同时削弱滑模控制算法中的输入抖振现象,利用有界输入有界输出(BIBO)稳定的方法,通过带有自适应调节算法的模糊系统对滑模控制律中非线性函数项进行自适应逼近,并设计了模糊系统中可调参数的自适应控制律,保证了控制系统的稳定与收敛。实验结果表明,所设计的控制器对系统参数不确定性和外界扰动均具有较强的轨迹跟踪性能和鲁棒性。与传统的滑模控制算法相比,该算法不仅能有效减小输入抖振而且轨迹跟踪控制精度提高了18.89%。     

一类模糊自适应PID迭代学习控制系统的研究

为了提高被控系统的控制精度和收敛速度,提出一种模糊自适应PID迭代学习控制算法,算法充分利用了PID迭代学习律可靠性高、鲁棒性强等优点,运用模糊整定单元对经验PID学习律的参数进行实时校正。针对一类LTI系统,设计了具有针对性的模糊自适应PID学习律,并对本文提出的算法进行了仿真分析。     

静态无功补偿器鲁棒控制的一种新自适应逆推方法

针对一般的参数反馈型非线性系统提出了一种扩展自适应逆推方法。该方法不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且突破了经典的确定性等价性原理。将该方法应用到含有未知参数带有静态无功补偿器 (SVC)的单机无穷大系统。将这种新自适应机制引入电力系统,得到了带有SVC单机无穷大系统的自适应控制律。仿真结果表明,该方法在提高系统稳定性和参数估计方面优于传统的逆推方法,为工程应用提供了一种有效的选择。另外, 该文中的算法可以应用到其他控制系统。     

基于关联规则与PLC的同步电机高精度转角自适应控制方法

常规的转角自适应控制方法未能与同步电机的实际运行数据精准结合,导致实际控制中精度不足,因此提出基于关联规则与PLC设计的同步电机高精度转角自适应控制方法。计算同步电机的增益效率,将结果加权处理,得到同步电机转角理想传动比的计算方法。建立关联数据库,基于关联规则优化转角控制增益系数。以适应性系数判断算法终止条件,建立自适应模型结构,得到同步电机中的转角质心偏离距离,设计转角模糊自适应算法。在对比试验中,试验组中适应性系数均值为0.48/0.92 μm,3个对照组的均值分别为0.27/0.82、0.42/0.57、0.26/0.86 μm。通过试验数据可知,基于关联规则与PLC的同步电机高精度转角自适应控制方法比常规算法更适应同步电机的实际运行,具备更高的精度控制效果。     

同步发电机混沌振荡的积分滑模模糊控制

针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;并且为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法;同时基于Lyapunov方法导出了参数的自适应律,有效地克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零。用该控制器对同步发电机混沌振荡控制系统进行仿真研究,结果表明:与常规的滑模控制器相比,该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。     

基于扩展时序距离法和自适应控制的超短期负荷预测

将扩展时序距离（ETD）算法与自适应控制中的递推最小二乘（RLS）算法相结合,提出了超短期负荷预测算法———RLS&ETD算法。该算法利用自适应控制的动态跟踪特性与ETD算法的周期性,与ETD算法相比,能更充分地利用数据。仿真实验的结果表明,RLS&ETD算法比ETD算法在精度、误差稳定性等方面均有所提高。     

带延时补偿的永磁同步电机自适应无差拍电流预测控制

针对永磁同步电机(PMSM)的电流控制易受系统延迟、参数失配等因素影响,导致电流跟踪性能下降的问题,提出一种带延时补偿的自适应无差拍电流预测控制算法。在传统无差拍电流预测控制器(DPCC)基础上,针对参数失配引起电流跟踪性能下降的问题,改进了基于仿射投影算法的模型自适应补偿方法,设计了一种具有延时补偿的自适应电流控制算法。最后通过仿真试验,验证了所设计的带延时补偿的自适应无差拍电流预测控制对系统参数失配具有自适应补偿能力,可以有效消除系统延时的影响,提高电流环跟踪性能。     

发电机的浸入与不变自适应反步鲁棒励磁控制器

针对含有不确定参数的发电机励磁控制系统,设计了一种新型的自适应反步鲁棒励磁控制器。在设计过程中,基于反步法逐步进行控制器的设计,并引入非线性阻尼算法来减小反步法的"计算膨胀"问题,有效地增强了控制器的鲁棒性。接着介绍了应用浸入与不变自适应控制设计阻尼系数的自适应估计律。通过MATLAB软件进行仿真研究,验证了该算法的有效性和优越性。     

并联有源电力滤波器的自适应重复控制

在现有电力有源滤波器重复控制方法的基础上,提出了自适应负载谐波电流数字检测方法和重复控制自适应信号发生器。基于瞬时无功功率理论,在d-q坐标系中实现谐波电流的数字检测算法,并引入自适应的每基波周期采样点数kmax消除电网电压频率变化的影响。采用比例控制与重复控制并联用于输出波形控制。实验结果证明了这种自适应的谐波电流检测和数字重复控制方式的有效性。     

多变量系统的神经元网络智能控制

本文研究了多变量系统的自适应神经元网络智能控制，基于神经元无模型控制的特点［１］，提出了一种非常简单的工程控制方法，这种方法通过粗略计算静态解耦矩阵，对多变量系统进行静态解耦，使用自适应神经元网络对解耦系统进行学习控制。仿真实验表明了这种新方法的有效性。