[发明专利]快速Terminal滑模变结构的UPFC控制方法

摘要

本发明公开了一种快速Terminal滑模变结构的UPFC控制方法，包括对已建立的系统数学模型进行解耦，得到便于滑模变结构控制的系统状态方程；根据系统的实际情况选择Terminal滑模变结构；设计并联侧Terminal滑模变结构控制的控制器、串联侧Terminal滑模变结构控制的控制器；设计直流电容环节的Terminal滑模变结构控制的控制器；根据目标变量的物理含义选择量测量计算并输出目标期望控制信号，并通过空间矢量控制得到串联侧和并联侧换流器的触发信号。本发明能够快速有效地控制受控输电线路的有功、无功功率，提高系统在受到扰动后的适应性和鲁棒性，从而保证电网安全稳定运行。

主权项

快速Terminal滑模变结构的UPFC控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：利用矢量控制的方法和坐标变换的方法对已建立的系统数学模型进行解耦，从而得到便于滑模变结构控制的系统状态方程；所述的系统状态方程如下：并联侧换流器以控制系统并网点电压和无功为控制目标，其状态方程为：LEi·Ed=-REiEd+ωLEiEq+usd-u1dLEi·Eq=-REiEq-ωLEiEd+usq-u1q]]>串联侧换流器以控制线路有功和无功为控制目标，其状态方程为：Li·Bd=-RiBd+ωLiBq+uBd+u2dLi·Bq=-RiBq-ωLiBd+uBq+u2q]]>其中：LE和RE表示UPFC并联变压器以及所连接电抗的等效电感和电阻；iEd和iEq分别为UPFC并联侧输出电流坐标分量，usd和usq分别为电网送端母线电压，u1d和u1q为UPFC并联变流器的输出电压；ω为电网角速度；L＝LB+LN，R＝RB+RN,LB和RB分别表示UPFC串联变压器所连接电抗的等效电感和电阻，LN和RN分别表示线路的等效电感和电阻，iBd和iBq分别表示线路及UPFC串联侧流过的电流坐标分量，u2d和u2q为UPFC串联变流器的输出电压，uBd和uBq分别为串联换流器的交流侧输出电压；步骤二：根据系统的实际情况选择Terminal滑模变结构，包括输入/输出变量的个数、滑模面的参数奇偶性、阶数；步骤三：根据Terminal滑模变结构控制的方法，结合目标变量设计并联侧Terminal滑模变结构控制的控制器；步骤四：根据Terminal滑模变结构控制的方法，结合目标变量设计串联侧Terminal滑模变结构控制的控制器；步骤五：考虑负载电流变化引起的直流母线电压变化，设计直流电容环节的Terminal滑模变结构控制的控制器；步骤六：根据目标变量的物理含义选择量测量计算并输出目标期望控制信号，并通过空间矢量控制得到串联侧和并联侧换流器的触发信号。