用于TCSC阻抗控制的积分投切式PID控制方法

可控串补(TCSC)的阻抗控制是整个串补装置成功与否的关键。文中分析了常规比例积分微分(PID)控制在命令阻抗从不同阻抗阶跃到同一阻抗时鲁棒性不好的原因，得出了常规PID控制的效果主要与接到阻抗阶跃命令后命令阻抗和测量阻抗所包围的第一块面积有关的结论，并据此提出了一种实用的积分投切式PID阻抗控制方法。该方法在接到阻抗阶跃命令后切除积分环节，而在测量阻抗第一次超越命令阻抗时才投入积分环节。与常规PID控制的仿真结果比较表明，该方法在响应各种阻抗阶跃命令时具有较强的鲁棒性、良好的动态和静态性能，能满足工程要求。     

用于TCSC阻抗控制的免疫反馈PID控制方法

分析了常规PID控制应用于可控串补(TCSC)的阻抗控制时在TCSC的命令阻抗从不同阻抗阶跃到同一阻抗的情况下其鲁棒性差的原因,借鉴生物免疫系统的免疫响应调节机理,提出了一种用于TCSC阻抗控制的免疫反馈PID控制方法,该方法不改变传统PID控制器的结构,其中的免疫反馈响应速度可通过调整控制系统自身的参数进行调节,因而具有较强的实用性.免疫反馈PID控制与常规PID控制的仿真比较结果证明,文中提出的控制方法在响应各种阻抗阶跃命令时具有较小的超调量和较快的响应速度,并能快速消除偏差,具有良好的动态和静态性能,能满足实际工程的要求.     

可控串联补偿阻抗控制策略研究

提出触发角修正反馈阻抗控制策略,与常规阻抗误差反馈修正命令阻抗的方式相比,避免了每次修正后都需查表求触发角,提高了底层响应速度.可控串联补偿(TCSC)采用非线性控制方法进行阻抗闭环控制效果最佳,但所需数据量大,实现困难.设计触发角修正变结构PID阻抗控制器:在测量阻抗第1次到达或接近命令阻抗之前,积分环节参数为0,即为PD控制器;之后则投入积分环节,恢复为PID控制器.当TCSC从不同的阻抗值阶跃到同一阻抗值时,误差累加器的值接近,从而可以得到非常接近的控制效果.数字仿真和动模实验结果表明该控制策略超调小、响应速度快,并能快速消除偏差,具有良好的动态和静态性能,且结构简单,易于工程实现.     

用于TCSC阻抗控制的变参数PID方法

TCSC阻抗控制是实现TCSC其他控制功能的基础。为较好地实现TCSC阻抗控制,采用数字仿真的方法,对TCSC详细模型进行了研究,找出了阻抗控制的规律,提出了用于TCSC阻抗控制的变参数PID方法。该方法克服了传统PID控制器的缺点,有较强的鲁棒性,可适用于不同的命令容抗。通过在实际工程的仿真计算,证明该方法具有良好的阻抗控制效果。     

基于反馈线性化的TCSC非线性PID控制

非线性比例积分微分(PID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合的方法对线性PID控制器进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,而且结构简单、易于实现。在反馈线性化的基础上,将非线性PID理论应用到可控串补(TCSC)的控制器设计中。仿真结果表明:设计的控制器较常规控制器对系统运行具有更好的适应性和鲁棒性。     

基于模糊PID阻抗控制的TCSC研究

设计了可控串联电容补偿装置(TCSC)的模糊自适应整定PID阻抗控制器,克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,使控制质量提高。结合逆系统方法和二次型最优控制理论,设计了双机系统的TCSC非线性最优稳定控制器。根据TCSC非线性最优控制器在线计算的容抗值作为命令容抗,通过模糊PID控制器使TCSC实现该命令容抗。仿真结果表明所设计的控制器有效地阻尼系统振荡,提高了系统的稳定性。     

基于改进单神经元自适应PID励磁控制器

介绍了一种新型的基于改进单神经元自适应比例积分微分(PID)的励磁控制器,使神经元比例系数K在线自适应修正。在动态响应初期,误差较大,K取较大,使系统响应具有快速性;进入稳态后,K取较小,确保系统渐趋稳定。描述了该控制器控制算法。该控制器应用自学习、自适应的控制原理,具有一定处理非线性系统的能力。以单机无穷大系统为例,在Matlab/Simulink环境中进行仿真,结果显示,改进单神经元自适应PID控制器结构简单,基本只需整定1个参数即可达到控制要求,且对于不同工况均有稳定的控制效果,体现出良好的鲁棒性。     

基于专家神经网络PID控制器的可控串补装置

针对可控串补(TCSC)阻抗控制中常采用的传统PID控制器的阻抗响应时间长、稳态误差大的缺点,提出了专家神经网络PID阻抗控制方法。仿真结果表明,专家神经网络PID控制器能提高TCSC阻抗跟踪性能,具有控制精度高、稳定性好、鲁棒性强和进入稳定状态快的特点。此控制器适用于不同的参考阻抗,具有较强的实用性。     

可控串补(TCSC)的自适应单神经元控制

电力系统是一个高阶、强非线性系统,其模型和运行参数的不确定性给各种控制器的设计带来极大的不便,智能控制方式通过人为构造一非线性映射与被控系统进行拟合,而不需要精确的数学模型,因此具有良好的控制特性.利用单神经元设计了可控串补(TCSC)控制器,并在单机--无穷大系统中和常规PID控制器的控制效果做比较,结果表明:基于单神经元的TCSC自适应控制系统对电力系统暂态稳定性具有良好的效果.     

我国第一套国产化可控串补装置的阻抗控制

文章介绍了我国自行研制的第一套可控串补（TCSC）工程——甘肃220kV碧口——成县（简称碧成）线可控串补工程中可控串补系统的阻抗控制。系统试验证明：220kV碧成线可控串补系统能够平滑快速的进行阻抗调节，调节误差较小．响应速度满足工程要求。220kV碧成线可控串补系统控制器的设计已达到世界先进水平。     

TCSC模糊PID控制器的研究

控制器的优劣将直接影响FACTS(灵活交流输电系统)性能的发挥,因此,对控制系统的研究一直是FACTS技术的重点,可控串联补偿也不例外。文章总结了当前TC-SC(可控串联补偿)稳定控制策略与阻抗控制研究现状的基础,结合TCSC的基本运行特性及阻抗调节特性,在研究模糊控制以及PID控制基本理论的基础上,设计了TCSC的模糊自适应整定PID的阻抗控制器,克服了传统PID控制的不足,具有较强的鲁棒性,提高了控制质量。     

面向工程实际的TCSC底层阻抗控制仿真

TCSC的底层阻抗控制是整个装置实现与否的关键。本文从工程实际出发，充分考虑各个环节的实际情况．建立了符合实际的TCSC底层控制模型．并对其中的一些关键性技术问题进行了很好的解决。基于本模型的仿真对于实际工程具有较强的指导意义。本文还提出一套阻抗控制方法和晶闸管全触发方法．仿真结果证明．提出的控制方法切实可行．具有较好的工程意义.     

成碧线220 kV可控串补系统的控制策略和系统试验

采用可控串联补偿（TCSC）可以提高长距离弱联系系统的电网输送能力、阻尼系统低频振荡、提高系统稳定性。合理的控制策略能使TCSC产生更有效的作用。成碧线220 kV的TCSC系统控制策略主要针对电力系统的暂态稳定和阻尼振荡2个阶段进行设计,其控制器主要由阻抗控制环节、阻尼控制环节、暂态稳定控制环节以及保护环节、延时环节组成。系统试验证明:成碧线220 kV的TCSC装置能够平滑、快速地进行阻抗调节,有效阻尼系统低频振荡,提高系统稳定性。     

基于电容电压同步信号的TCSC阻抗阶跃特性的研究

选择电容电压作为脉冲触发同步信号,对TCSC阻抗阶跃特性的电磁暂态过程进行了深入的研究。发现脉冲触发角阶跃变小(大)时,电容电压的周期时间也突然变小(大),使得TCSC的导通角不会随着触发角的阶跃变化而发生突变,而是经过一个振荡过程逐渐达到稳态值,进一步揭示了电容电压同步方式下阻抗阶跃特性会出现过冲和振荡现象的原因。最后提出了2种能够改善TCSC阻抗阶跃特性的脉冲触发控制方式,并借助数字仿真予以验证。     

电抗器品质因数对TCSC特性的影响及阻抗特性的双解现象

可控串联电容器(Tcsc)装置的晶闸管控制支路电抗器(TCR)品质因数只能是有限值，该文通过时域数字仿真分析了这一参数对TCSC稳态阻抗特性的影响。仿真分析结果表明在电抗器品质因数有限的情况下，TCSC等效阻抗特性的谐振点相对理想情况会出现偏移；同时，在容性运行区间，对于同样的触发角指令，Q值越小，TCSC的等效基频电抗也越小，而在感性运行区间，情况则刚好相反。这种影响在感性和容性运行区间还因TCSC同步触发控制方式不同而存在较大的差异。当以电容电压过零点为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是单值对应关系，而以线路电流为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是双值对应关系，即所谓的双解阻抗特性。文章进一步研究了线电流同步方式下TCSC等效基频阻抗呈现双解的现象，指出产生该现象的根本原因是采用了不同的触发参考时标。TCSC等效基频阻抗特性的双解现象实际上是在以线路电流过零点为触发参考时标时TCSC表现出的一种特殊运行特性。它与以电容电压同步触发参考时标的阻抗特性之间具有确定的对应关系。在两种不同的触发时标下，通过详细时域仿真验证了上述结论。