[发明专利]一种提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置

权利要求书

1.一种提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，包括：测量模块、交流模拟量输入模块、状态空间转换模块、控制模块、状态空间逆向转换模块、晶闸管触发和控制模块、SVC装置模块，所述测量模块将输电系统中建立状态空间模型所需的物理量采集进来，输送给交流模拟量输入模块；所述交流模拟量输入模块将采集的物理量进行数据分析和处理，将建立状态空间模型所需的物理量输出到状态空间转换模块；所述状态空间转换模块通过输电系统中采集的物理量建立输电系统的状态空间模型，并将模型和参数输出送入控制模型；所述控制模块经过调用控制算法，得到控制律和参数自适应律，并输出送入状态空间逆向转换模块；所述状态空间逆向转换模块将控制律和参数自适应律转换成物理量输出送入晶闸管触发和控制模块；所述晶闸管触发和控制模块根据控制律和参数自适应律的物理量计算得到晶闸管的触发角信号并发送相应相位的触发脉冲到SVC装置模块；所述SVC装置模块由触发角信号触发，实时调节输电系统的暂态稳定性。

2.根据权利要求1所述的提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，所述状态空间转换模块为微处理器模块。

3.根据权利要求1所述的提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，所述控制模块为微处理器模块，所述微处理器模块包含非线性控制器和自适应参数估计器。

4.根据权利要求1所述的提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，所述SVC装置模块包括由晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电抗器(TSR)、晶闸管控制变压器(TCT)作为主要组成部件的SVC装置。

5.根据权利要求2所述的提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，所述状态空间转换模块完成控制模块算法所需变量的计算和模型状态变量的提取，建立状态空间模型的步骤是：

(1)取SVC接入点、发电机输出端的电压值V_s、V_t和电网频率f，经过计算可得SVC输出的无功功率Q、发电机转子角速度ω、发电机转子角δ、中间变量x_s、线路电抗X_L、线路电抗X₁、线路电抗X₂、SVC系统等效导纳B_sys、发电机q轴暂态电动势E_q′、发电机电磁功率P_e。

(2)提取微处理器中存储的物理量：发电机转子转动惯性H、发电机转子角初始角度δ₀、发电机同步角速度ω₀、发电机d轴稳态电抗x_d和暂态电抗x_d′、变压器电抗X_T、TCR串联电抗器等效导纳值B_L、SVC装置中并联电容器等效导纳值B_C、控制器放大系数K_c、参数估计初值。

(3)微处理器进行以下变量计算：x₁＝δ-δ₀、x₂＝ω-ω₀、x₃＝B_sys-Bsys₀。

(4)微处理器构造下面的系统状态空间模型：

x.1=x2x.2=θx2+k1Pm-k2(x3+BSVC0)δsin+w1x.3=k3(-x3+KcuB)+w2]]>

其中，k₁＝ω₀/H，k₂＝ω₀E_q′V_s/H，k₃＝1/T_c，δ_sin＝sin(δ₀+x₁)，δ_cos＝cos(δ₀+x₁)，θ＝-D/H。

6.根据权利要求3所述的提高系统暂态稳定性的静止无功补偿器控制装置，其特征在于，所述微处理器模块包含非线性控制器和自适应参数估计器。完成所述非线性控制器的控制律为：

uB=1Kcx3+1Kck2k3δsin(η1x2+(η2+θ^+β)((θ^+β)x2+k1Pm-k2(x3+BL0)δsin)+(θ^.+β.)x2)+x2δcosKck2k3δ2sin(η1x1+η2x2+(θ^+β)x2+k1Pm)-e3Kck3(η2+θ^+βk2δsimγη)2-e3Kck3γ2]]>

其中，γ＞0，η1=c12γ2-c12q22+1,]]>η2=12γ2+12q22+1,]]>β(x1,x2)=-12ρx22,]]>

e3=x3-η1x1+η2x2+(θ^+β)x2+k1Pmk2δsin-BL0]]>

控制模块完成所述自适应参数估计器的自适应律为：

θ^.=-∂β∂x1x2-∂β∂x2((θ^+β)x2-k1Pm+k2(x3+BSVC0)δsin)]]>