[發明專利]一種基于線性擴張狀態觀測器LESO的SVC控制方法

有效

• 申請號: 201110265984.2
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102354988A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 馬幼捷;于陽;周雪松;李超;劉進華
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王里歌

1.一種基于線性擴張狀態觀測器LESO的SVC控制方法，其特征在于它包括以下步驟：

①分析SVC裝置的主電路拓撲結構，確定包含SVC的單機-無窮大系統的數學模型：

δ·=Δω.ω0]]>

ω·=ω0TJPm-DTJΔω-ω0TJPe]]>

BL·=1Tc(-BL+BL0+uB)]]>

式中

Pe=E′Vcx1+x2+x1x2(BL-Bc)sinδ]]>

其中，δ為發電機功率角，ω為發電機的轉子角速度；ω0為同步角速度；TJ為發電機慣性時間常數；Pe為發電機的電磁功率；Pm為發電機的機械功率；D為發電機阻尼系數；Tc為SVC及其調節系統的慣性時間常數；x1，x2為電抗參數；E’為暫態電勢；Vc為無窮大母線電壓；Bc為等效電容的電納值；BL為SVC中可調電感的電納值；BL0為電納的初始值；

②采集電力系統的母線電壓給定值U_ref和測量值U_mes作為控制器的狀態量輸入信號，將系統的內外擾動作為系統的總擾動Zn進行估計

Z·1=Z2-L1(Z1-y)]]>

Z·2=Z3-L2(Z1-y)+bu]]>

Z·3=-L3(Z1-y);]]>

③設計實現該方法的3個組成部分，線性擴張狀態觀測器LESO、比例控制器KP和微分控制器KD；

其中，線性擴張狀態觀測器(LESO)采用以下離散形式方程：

Z·=[A-LC]Z+B-LDLUc]]>

其中U_c＝[u?y]^T是輸入，Z是輸出。

系統的線性ESO為

Z·1=Z2-L1(Z1-y)]]>

Z·2=Z3-L2(Z1-y)+bu]]>

Z·3=-L3(Z1-y);]]>

觀測器的增益向量L由特征方程的兩個基點的放置位置所決定：

λ(s)＝|sI-(A-LC)|＝(s+ω₀)³

L＝[3ω₀，3ω₀²，ω₀³]^T

L1＝3ω0，L2＝3ω0²，L3＝3ω0³；ω0是觀測器的帶寬，ωc是控制器的帶寬，一般ωc＝2ω0，Kp＝ωc²，Kd＝2ωc；

④采集SVC控制系統的電壓和電流及相位信號信號，經調理處理后傳給控制主板；在控制主板上，由TMS320LF2407A?DSP負責進行數據采集、數據實時處理、數據顯示和與上位機通訊及對IGBT進行控制；TMS320LF2407A將A/D采來的數據進行實時處理，送入LCD顯示各種電量參數，同時根據采樣回來的數據進行控制計算，LCD可顯示功率因數、電壓、電流、有功功率和無功功率數據；

⑤根據控制信號產生相應的觸發脈沖即PWM信號及I/O信號，分別控制TCR及TSC的導通角進而控制SVC的無功補償量。