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2020-09-16 05:00:33 浏览次数:

  柔性直流输电体例逆变侧驾御手法革新 1 弁言 近年来,中邦风电家当范畴延续暴发式伸长态势。2008 年就已到达 10000 兆瓦的进展方针, 2010 年更是完毕了 30000 兆瓦的风电装机方针。 中邦风电 2010 年新增装机容量到达 18,928 兆瓦,占环球新增装机容量 48%,成为宇宙第一大 风力发电墟市[1]。虽然如许,各地可被欺骗的风能却很分开,要思将其转化为电 能,大范畴欺骗,无疑,必要设立稠密中小范畴的分开风电场,这无疑增大了输 电,并网的经济本钱,技巧困苦等[2]。 然而,基于电压压源型换流器(VSC)的高压直流输电(HVDC)体例可独 立医治有功和无功功率而且完毕四象限运转、能够向无源收集供电,而且具有联 网非同步运转的独立电网、 轻易组成众端直流体例、不必要互换侧供给无功功率 并或许起到 STATCOM 的效用、 不会补充体例的短道容量、 能够便捷高效地连合 风能、太阳能等隔断偏远、地舆分开的可再生能源或―绿色‖能源等上风。于是,u赢电竞app 柔性直流输电技巧(VSC-HVDC)被更众的利用[3]。古板 VSC-HVDC 换流站控 制回道中,往往运用 PI 医治器来完毕对反应律策画[4]。可是跟着当代科技的发 展对驾御精度和反映速率极大地提升,渐渐凸显出 PI 利用的节制性,于是咱们 有须要对调流站 PI 驾御器举办改动优化,从而使驾御精度,输电出力都取得提 高[5]。 2 VSC-HVDC 体例的根本驾御道理 柔性直流输电(VSC-HVDC)的根本职责是完毕两头体例之间的功率调换,同 时包管直流线道有功功率的平均,且每个换流站或许独立驾御其无功潮水,为系 统供给无功助助。 为完毕有功功率的平均,务必有一个换流站采用直流驾御器来 驾御直流电压, 另一个换流站采用功率驾御器使有功功率支柱正在定值。 因为 VSC 换流站采用 PWM 驾御技巧,能够完毕有功功率和无功功率独立解耦驾御,无功 功率能够通过驾御站端互换电压来完毕,而无需调换直流电压。 范例的柔性直流输电体例驾御形式厉重有:定直流电压驾御,定有功功率控 制,定互换电压驾御,定无功功率驾御,分别的利用场地采用的驾御器也分别。 如下外: 外1 柔性直流输电体例 两头均为有源互换体例 分别场地下采用的分别驾御形式 送端站 定直流电压驾御 受端站 定有功或无功功率驾御 背靠背体例 向无源收集供电 众端体例互联 定直流电压驾御 定直流电压驾御 定有功或无功功率驾御 定互换电压驾御 只需个中一个站运转正在定直流电压驾御形式 , 其余站运转正在有功、无功功率或定互换电压驾御形式 无功积累体例 定直流电压驾御 定无功功率驾御 柔性直流输电体例的驾御分为个主意, 按其功用由高到低顺序为体例级驾御 换流站级驾御和换流器阀级驾御。 正在三级驾御中, 换流站级驾御是最中枢的个人。 目前柔性直流输电体例普及采用的驾御形式为双闭环 PI 驾御手法,即所谓直接 电流驾御。 采用直接电流驾御战略的柔性输电体例两头换流器的驾御体例机合对 称,厉重由内环电流驾御器外环电压驾御器。 图1 柔性直流输电矢量驾御图 图2 柔性直流输电内环驾御图 基于同步回旋向坐标系的双闭环 PI 驾御不单能够完毕有功无功的独立控 制, 进而完毕换流站问功率的独立驾御及功率流的四象限运转,况且提升了体例 的动态本能和抗搅扰本领。 运用直接电流驾御的柔性直流输电能够得回更火速且 较高品德的电流反映[1,6-10]。 3 对 PI 驾御器的革新形式 因为 PI 驾御自身存正在着“不仰赖模子策画的便宜”和“方便加权解决”的 缺陷[11]。现阶段提出了运用自抗扰驾御器庖代古板的 PI 驾御器,改观其缺陷。 自抗扰驾御器( Active Disturbances Rejection Control, ADRC)是由跟踪微分器 ( Tracking Differentiator, TD )、扩张状况观测器(Extended State Observer,ESO)、非 线性偏差反应(Nonlinear State Error Feed-back, NLSEF )、扰动积累四个人构成的 新型驾御器。连系经典医治外面与当代驾御外面的便宜,通过估摸体例扰动、优 化跟踪信号等门径治服古板 PI 驾御的缺陷, 实用于非线]。 ADRC 采用的两项主要的创造, 提升了驾御本能, 一是通过微分跟踪器((TD) 和 ESO 分散跟踪和观测出体例的广义状况和广义输出,并通过非线性驾御器对 体例的广义偏差举办驾御;二是通过 ESO 观测出体例的“归纳扰动项” ,并对扰 动项举办前馈积累, 从而完毕被控对象的前馈线性化。 因为采用积分串联型机合, ADRC 既驾御了体例的输出, 又驾御了输出的各阶微分, 既驾御了体例的全面状 态, 同时还垂问到扰动的动态积累,于是使驾御体例正在牢固性和鲁棒性方面都有 明显提升[13]。 图3 自抗扰驾御器 ADRC 机合图 扩张状况观测器(ESO)是自抗扰驾御器的中枢。ADRC 仅必要体例的输入 量和输出量举动新闻根源, 通过扩张状况观测器不单能够取得各个状况变量的估 计,况且或许估摸出不确定模子和外扰的及时效用量,并正在反应中加以积累,从 而到达从头构制对象的目标[14,15]。 4 进一步革新 ADRC 的优化计划 因为范例的 ADRC 模子采用偏差的非线性比例、微分医治,外面上能够实 现很好的驾御本能,但正在实践体例的完毕流程中,策画 ADRC 驾御器存正在两个 题目:范例 ADRC 机合的算法对比杂乱,打算量很大,使得体例的驾御周期相 对较长,酿成驾御本能的消浸;ADRC 涉及的可调参数较众,影响了驾御器的实 际利用。为下降模子杂乱水准,采用机合优化的一阶 ADRC 模子,勾销非线性 合节 TD,正在 ESO 和 NLSEF 合节采用线性反应,来淘汰非线性反应运算,下降 参数整定难度,便于工程完毕。近年来,另有更进一步对自抗扰驾御器举办优化 的外面接踵被提出,个中基于最小二乘助助向量机优化自抗扰驾御器 (LSSVM-ADRC)便是个中之一[12]。 LSSVM最小二乘助助向量机算法是近十年来呆板练习范围的一个主要果, 它把准则助助向量机演练中的二次计划题目转化为解线性方程组题目, 极大地提 高了演练出力[17]。 LSSVM-ADRC便是将助助向量机回归模子嵌入到ADRC中去, 欺骗演练过的最小二乘助助向量性能求解线性函数的性子, 用辨识出的最小二乘 助助向量机模子去积累掉对象的一个人,即近似地以为使原对象的转移界限变 小,从而让ADRC的控成品质提升[18,19]。 5 总结 柔性直流输电(VSC-HVDC)举动一种新型直流输电技巧,正在风电场并网领 域具有超越的卓越性, 其自身或许给风电场供给动态无功维持,淘汰风电场无功 积累装备的参加。 同时或许提升风电并网本能,减小风电场电压振动对并网体例 的影响,提升体例抗搅扰本领。其换流站还能为体例供给电压维持,大大提升风 电场正在体例窒碍下的低电压穿越本领。柔性直流输电正在中小功率、远隔断输电的 上风,使其成为邦外里近海风电场并网之首选。可是,古板的柔性直流输电驾御 合节中的PI驾御器依然阐扬出了它的节制性, 本文着重对PI医治器的的少少题目 举办了查究并提出了相应的优化计划, 运用基于最小二乘法助助向量机优化自抗 扰驾御器 (LSSVM-ADRC) 庖代PI驾御器的换流器驾御来举办风电场VSC-HVDC 并网,减小PI驾御器带来的偏差,rapmaine。org,也下降ADRC扰动的估摸量,提升体例反映速 度及扰动估摸精度。并通过进一步的商榷查究,从而或许使柔性直流输电体例换 流站驾御,着重正在逆变侧驾御的取得少少优化与革新。 参考文献 [1] 丁 一 平 。 柔性直流输电技巧正在风电 并网 中的利用查究 [D]。 长沙理工大学 2012。4。 [2] 田存修。柔性直流输电正在风力发电中的利用与查究[D]。南昌大学,2013。5。 [3] 梁海峰,李庚银,王松,赵成勇。VSC-HVDC 体例驾御系统框架[J]。电工技巧 学报,2009,24(5)!141-147。 [4] 邱大强。柔性直流输配电体例驾御战略查究[D]。西南交通大学,2012。7。 [5] 张 善 福 。 柔性直流输电非线性驾御 战略 查究及仿真判辨 [D]。 北京交通大 学,2011。12。 [6] Lie Xu, Bjame R。, Phillip Cartwright。 VSC Transmission Operating Under Unbalanced AC Conditions—Analysis and Control Design [J]。 IEEE Transactions on Power Delivery, 2005,20(1)!427-434。 [7] 刘昊。柔性直流输电体例仿线] 蒋辰晖,王志新,吴定邦。采用 VSC- HVDC 的海优势电场柔性直流输电体例 驾御战略查究[J]。电网与洁净能源,2012,28(12)!66-72。 [9] 黄川 。 海优势电场 VSC-HVDC 柔性直流输电变流器查究 [D]。 上海交通大 学,2011。12。 [10] 姚为正,邓祥纯,易映萍,梁燕,张修。基于 dq0 同步坐标的柔性直流输电 驾御战略及仿真查究[J]。电力体例回护与驾御,2009,37(22)!71-76。 [11] It’s time to connect – Technical description of HVDC Light technology[J], ABB power technology AB, 2005。 [12] 张 懿 。 两 电 机 变 频 调 速 系 统 的 最 小 二 乘 支 持 向 量 机 逆 控 制 [D]。 江 苏 大 学,2011。12。 [13] 黄一,张文革。自抗扰驾御器的进展[J]。驾御外面与利用,2002,19(4)!485-492。 [14] 马小捷, 刘增高, 周雪松, 等。 自抗扰驾御器的道理解析[J]。 天津理工大学 学报, 2008, 24(4)! 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