基于最优h∞的静止同步补偿器控制 statcom based on optimal h∞ control.pdfVIP

第26卷第10期 电力科学与工程 V01．26．No．10 Powerscienceand 0eI．．2010 20lO年10月 EIectric En画n代ring 基于最优日∞的静止同步补偿器控制 卢婧婧1，张宏炜1，解大1，张延迟2，王承民1 (1．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240； 2．华东理工大学信息科学与工程学院，上海200237) 摘要：针对RiccaIi方程的处理方法中需要人为确定参数的困难，提出了一种基于最优圩。的静止同步补 偿器控制策略，将控制问题转化成一个线性矩阵不等式系统的可行性问题。首先推导了静止同步补偿器 的数学模型，然后考虑了电网中存在的系统噪声的影响，设计的控制器可以抑制噪声干扰。最后对静止 同步补偿器应用进行了仿真，验证了所设计的控制器的有效性。 关键词：最优Ⅳ。控制策略；线性矩阵不等式；静止同步补偿器；鲁棒控制 中图分类号：TM714．3文献标识码：A 为了解决这一问题，本文引入了日。控制策 略，该方法不依赖Riccati方程，而是一种基于线 0 引 言 性矩阵不等式的处理方法。它将控制问题转化成 一个线性矩阵不等式系统的可行性问题，或者是 随着电力电子技术的发展，对于整流器的控制 一个具有线性矩阵不等式的凸优化问题。这种方 得到了学术界广泛的关注，一些新颖的系统控制策 法可以克服Riccati方程的方法中参数优化方法的 略也相继被提出：如基于Lyapunov稳定性理论的 不足。此外，本文还考虑了电网中存在的系统噪 PWM整流器控制；PWM整流器的时间最优控制； 声的影响，所设计的控制器可以抑制噪声干扰。 电网不平衡条件下的PwM整流器控制等等¨。J。 最后通过仿真，验证了所设计的控制器的有效性。 在控制系统中，由于系统外界环境的变化、元 1 STATCOM的数学模型 器件的老化、某些物理参数的漂移或随着时间的未 知变化等因素所带来的系统行为变化都町能导致模 一个典型的STATcOM结构如图1所示。 型不确定的产生。基于Ly印unov稳定性理论，针 三组变流器 对这种参数不确定系统的鲁棒性能分析和综合问 题，目前常用的方法是硒ccati方程的处理方法。 这种方法通过将系统的鲁棒分析和综合问题转化成 系 统 一个瞰ccati型矩阵方程的可解性问题，进而应用 侧 接 求解彤ccati方程的方法给出系统具有给定鲁棒性 能的条件和鲁棒控制器的设计方法。这种处理方法 可以给出控制器的结构形式，便于进行理论分析， 但是需要确定一些待定参数。这些参数不仅影响结 论的好坏，还会影响问题的可解性。现有的Riccafi 方程的处理方法中，不仅缺乏寻找这些参数最佳值 的方法，而且这种人为确定参数的方法给分析和综 图l STATCoM基本结构 合结果带来了很大的保守性旧J。 ng．1STATCOMstmctllre 收稿日期：2010—06—21。 基金项目：国家863目标导向类资助项目(“大型工业企业电气综合节能技术与典型应用示范”2009从05恐13)。 作者简介：卢婧婧(1985～)，女，