[发明专利]一种基于DSP的磁控电抗器控制方法及系统

摘要

本发明提供一种基于DSP的磁控电抗器控制方法及系统，采用了DSP控制芯片并依据其内部的瞬时无功算法和有理插值法，获得用于无功补偿的无功补偿控制量，有效地提高了数据处理效率和控制性能；同时，将具有响应速度快、鲁棒性良好的滑模变结构控制应用于反馈调节所述无功补偿控制量，在提高控制系统响应速度的同时，减少超调量和稳态误差，并进一步与模糊控制相结合，有效地解决了滑模变结构控制的“抖振”问题，增强系统的稳定性，使得磁控电抗器的优良性能得到充分发挥，可以更广泛的应用到工程实际中。

主权项

一种基于DSP的磁控电抗器控制方法，包括：实时采集电力系统输入的电力信号以及磁控电抗器输出侧的电力信号，所述电力系统输入的电力信号作为输入信号，所述磁控电抗器输出侧输出的电力信号作为反馈信号；对所述输入信号和所述反馈信号进行信号调理，同时对所述输入信号进行同步处理得到与所述输入信号同步的同步信号，输入信号、反馈信号以及同步信号一并送入DSP；DSP以同步信号为基准，根据瞬时无功算法和有理插值法对所述输入信号和输出电力信号计算，获得当前时刻所要输出的无功补偿控制量；DSP根据所述反馈信号对所述无功补偿控制量进行模糊滑模控制调节；所述DSP以同步信号为基准，根据模糊滑模控制调节后的无功补偿控制量产生当前时刻所要输出的PWM控制信号；晶闸管根据所述PWM控制信号进行导通角变换，以控制磁控电抗器对电力系统的输入进行无功补偿；其特征在于，所述DSP根据所述反馈信号对所述无功补偿控制量进行模糊滑模控制调节的步骤包括：根据所述无功补偿控制量的无功电流指令值Iq*、以及所述反馈信号的无功电流反馈值Iq，获得的电流误差x1及电流误差x1的导数x2：x1=Iq*-Iqx2=x1·=Iq*·-Iq·;]]>定义滑模控制的滑模函数S＝Cx＝cx1+x2，其中，电力系统初始状态为S＝0的状态，S表示电力系统当前状态与滑模面的距离，C＝[c,1]，c为选定常数；根据所述反馈信号的无功电流反馈值，获得所述磁控电抗器的传递函数其中，Ts为磁控电抗器的晶闸管失控时间，Toi为所述反馈信号的无功电流信号的反馈延迟时间，Ks为磁控电抗器的开环放大系数；根据所述传递函数以及无功电流指令值Iq*、无功电流反馈值Iq获得表示系统稳定运行的电流状态方程：x＝Ax+Bu中的A、B值，其中x＝[x1，x2]，为电力系统输入信号的状态量，u为无功补偿控制量；选取滑模控制的趋近律，根据设定的模糊控制规则实时调整所述趋近律的参数；依据所述滑模函数、状态方程以及模糊控制调整后的趋近律，获得模糊滑模控制的控制规律；DSP依据所述模糊滑模控制的控制规律调整当前时刻所要输出的无功补偿控制量。