[发明专利]一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法

摘要

本发明公开本发明公开了一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法。运用自适应控制器代替HVDC系统中参数固定的PI控制器，可提升HVDC控制器应对系统不同运行状况的灵活性，从而提升系统的鲁棒性，抑制换相失败。本文采用了一种基于PI控制器运算公式离散化推导的自适应PI控制器，打破了现有的自校正控制器依赖参考模型的局限和模糊自适应PI控制器运算复杂且需先判断出故障类型再选择最优控制方式的局限。

主权项

一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取t时刻的测量信号S_m(t)和期望信号S_ss(t)，并计算测量信号S_m(t)和期望信号S_ss(t)之间的误差；步骤2：判断S_m(t)和S_ss(t)误差的绝对值是否大于误差裕度，若小于，重复步骤1；若不小于，根据下式计算参考信号S_ref(t)；$S_{ref}\left(t\right)=S_{ss}\left(t\right)-\left(S_{ss}\right(t)-S_m(t\left)\right)e^{-\frac{t}{\mathrm{\τ}}},\mathrm{\τ}=0.01s$其中，e为自然常数，τ为时间常数；步骤3：根据下式计算PI控制器的比例参数K_p和积分参数K_i，随即将新的K_p、K_i参数赋给PI控制器，然后重复步骤1；ΔS(t)＝S_ref(t)‑S_m(t)A＝ΔS(t)‑ΔS(t‑T_s)m_S＝(K_i(t₀))/(K_p(t₀))$k_S=\frac{R\×\mathrm{\Δ}S\left(t_0\right)}{\left(K_p\right(t_0\left)\mathrm{\Δ}S\right(t_0)+K_i(t_0\left){\∫}_{t_0}^{t_0+5\mathrm{\τ}}\mathrm{\Δ}S\right(t\left)dt\right)\×{\mathrm{\ΔS}}_{max}}$$K_p\left(t\right)=\frac{k_S\×\mathrm{\Δ}S\left(t\right)}{\left(\mathrm{\Δ}S\right(t)+m_S\×{\∫}_t^{t+T_S}Adt)}$K_i(t)＝m_S×K_p(t)上述式中，ΔS(t)表示参考信号和测量信号的误差；T_s表示采样间隔；A表示两次采样间隔ΔS(t)的变化；m_S表示系统受到扰动后K_i和K_p的理想比例；k_S为一个比例系数；R取值为1；ΔS_max＝ΔS(t₀)，t₀为系统检测到S_m(t)和S_ss(t)之间误差的绝对值大于设定的数值的时刻；对于系统中整流侧的PI控制器，所述步骤1中的测量信号S_m(t)为整流侧直流电流测量值，所述期望信号S_ss(t)为整流侧直流电流整定值；对于系统中逆变侧的PI控制器，所述步骤1中的测量信号S_m(t)为逆变侧直流电流测量值或逆变器关断角测量值，所述期望信号S_ss(t)为逆变侧直流电流整定值的修正值或逆变器关断角整定值。