基于反馈线性化的ＴＣＳＣ滑模控制

2012年03月06日20:02:55 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

摘　　　要：针对含可控串联补偿（ＴｈｙｒｉｓｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＳｅｒｉｅｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ＴＣＳＣ）的电力系统非线性强及易受外部扰动的特点，应用反馈线性化方法和滑模变结构控制理论，设计了提高
系统稳定性的可控串联补偿滑模控制器。通过引入反馈控制变量，基于状态反馈线性化理论实现了对非线性模型的精确线性化。采用极点配置方法设计滑模切换函数，从理论上保证发电机转子方程具有期望的极点。为了减小抖振采用指数趋近律和准滑动模态方法求取滑模控制律，使得设计的可控串联补偿非线性控制律形式简洁，鲁棒性好。为了验证该控制策略的有效性，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下建立了基于反馈线性化的可控串联补偿滑模控制系统仿真模型，进行了仿真研究。仿真结果表明，与传统的控制方式相比，设计的控制器能有效地阻尼系统振荡，增强系统的暂态稳定性。
关　键　词：可控串联补偿；反馈线性化；滑模控制；暂态稳定

引　言：可控串联补偿装置实际是具有较大控制范围的晶闸管控制串联电容器［１］，它是柔性交流输电系统中的重要装置。可控串联补偿通过可控硅的作用能快速灵活地调节线路等效阻抗，可以方便地调节系统的有功和无功潮流，有效地控制系统的电压水平和功率平衡，从而改善电力系统的动态特性。为了较大限度地发挥ＴＣＳＣ的优越性能，学者提出多种控制策略［２］。但由于电力系统高度的非线性和运行参数的不确定性，使得基于平衡点附近线性化的控制方法难以取得较好的效果。滑模变结构控制［３５］作为一种非线性控制方法，通过控制量的切换使系统状态沿设定的滑模面运动，其理想的鲁棒性和易于工程实现的优点受到各领域学者的重视。本文在状态反馈线性化［６７］的基础上，结合滑模变结构控制理论［８１４］来设计ＴＣＳＣ的控制器，得到的控制规律简洁，鲁棒性好。单机无穷大系统的仿真实验表明，设计的ＴＣＳＣ滑模控制器能有效地阻尼系统振荡，提高系统的暂态稳定性。

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