[发明专利]一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别涉及一种基于自适应反馈线性化的链式静止无功发生器(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM，又称SVG或静止同步补偿器)的控制方法。。

背景技术

现代电力系统更加注重于减少传输电力损耗、改善供电电能质量。现代电力网中包含有大量的发电厂，传输线，负载，各种检测、保护装置。功率、频率或电压幅值会随着本地或者远端负荷的改变，线路及装置故障，开关、控制器的突然动作而产生变化。这些变化甚至会导致大电网的解列、甩负荷，造成更大面积的损失。FACTS技术能够增强交流电网的稳定性并降低电力传输的成本，通过为电网提供感应或无功功率从而提高输电质量和效率。

STATCOM是FACTS设备的重要组成成员，STATCOM是Static Synchronous Compensator的简称，中文称同步补偿器，又叫做静止无功发生器(Static Var Generator，简称为SVG)。STATCOM可以用于补偿系统或者负载的无功功率，或者用来补偿PCC点的系统电压。其中采用H桥级联式拓扑结构的STATCOM，由于可以实现较高的电压等级，得到了广泛的应用。

根据有没有引入电流反馈，常用控制策略有间接电流控制与直接电流控制两种方法。间接电流控制通常应用于高压设备，直接电流控制应用于低压设备。

(1)使用间接电流控制方法的电路器件开关频率低，使用直接电流控制方法的器件开关频率高；

(2)间接电流控制方法需要知道精确的连接电抗的大小，而实际工程中，该值不仅包括连接电抗值，还包括了连接变压器的漏抗的值，在运行过程中，通常是会变化的；

现有工程应用的控制方法，通常采用间接电流的控制方法，该方法基于STATCOM的非线性模型，通过设计一个耦合的d、q轴电流解耦的PI控制器，来控制STATCOM成为一个并联在电网上的，电流和电压相角差为90°的无功元件。在该控制方法中无功电流与有功电流的解耦环节依赖于STATCOM连接电感精确值。在实际工程应用中，该电感值包括了连接电抗器的电感、变压器的漏抗及线路电感值。系统在运行过程中，随着环境温度、运行方式等内外界因素的变化，会引起电感值的变化，从而影响控制系统的控制性能。

鉴于以上缺陷，实有必要提供一种链式静止无功发生器，以解决以上技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法，用以解决STATCOM连接电感值、等效电阻值不确定引起的控制性能不佳的问题。

为实现上述任务，本发明采取如下的解决方案：

一种基于自适应反馈线性化的STATCOM控制方法，包括以下步骤：1)建立STATCOM的数学模型；2)给定STATCOM中线路等效电阻R₀、连接电抗器电感值L、链节等效电阻值R_c三个参数，并以此为基础设计不确定参数项θ₁、θ₂、θ₃；3)设计反馈控制律及自适应律；4)采集STATCOM直流侧电容电压V_dc、PCC点电压V_s、STATCOM输出电流I_c进行预处理；5)根据步骤3)设计的自适应律和步骤4)预处理后的结果，计算不确定参数项θ₁、θ₂、θ₃的估计值6)根据步骤3)设计的反馈控制律和步骤5)得到的不确定参数项的估计值和步骤4)预处理后的结果，计算STATCOM控制量u₁和u₂；7)根据步骤6)得到的STATCOM控制量u₁和u₂，输入STATCOM，重新采集STATCOM的输出；8)重复进行步骤4)至步骤7)，对STATCOM进行实时控制。

步骤2)所设计的不确定参数表达为：θ₃＝R_c(ξ)，其中R₀(ξ)、L(ξ)、R_c(ξ)分别为随工况变化而变化的线路等效电阻R₀、连接电抗器电感值L、链节等效电阻值R_c，其各自为系统工况状态向量ξ的函数，工况状态向量ξ由系统实时工况决定；R₀、L、R_c的初值为STATCOM在恒定工况下的系统设计值。