多端高压直流输电系统自适应无源控制

作     者：杨博 黄琳妮 张孝顺 余涛 YANG Bo;HUANG Lin-ni;ZHANG Xiao-shun;YU Tao

作者机构：昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 华南理工大学电力学院广东广州510640 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2017年第34卷第5期

页      面：637-647页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划("973"计划)(2013CB 228205) 国家自然科学基金项目(51477055) 昆明理工大学自然科学研究基金资助项目-–省人才培养计划(KKSY201604044) 云南省教育厅科学研究基金项目(KKJB201704007)资助 

主　　题：自适应无源控制 扰动观测器 阻尼系统 多端高压直流输电系统系统 

摘      要：本文提出了一种基于扰动观测器的自适应无源控制(perturbation observer-based adaptive passive control,POAPC),并将其用于增加电压源型多端高压直流输电系统(voltage source converter-based multi-terminal high voltage direct current,VSC–MTDC)的阻尼.首先定义一个扰动项,其包含多端口间的相互作用、未建模动态和未知时变外界干扰的综合效应.之后扩展一个虚拟状态来表征该扰动项,进而设计一个扰动观测器对其进行快速在线估计.该方法通过无源化向每个端口注入附加阻尼以改善系统暂态响应,并且不需要精确的系统模型或全局状态测量.基于四端VSC–MTDC系统的4种算例表明:与传统PI控制、无源控制以及基于扰动观察器的滑动模态控制相比,POAPC由于不需要精确系统模型及全局状态测量而具有更高的应用灵活性;在各种运行条件下通过有效减少有功功率P_1和无功功率Q_1控制误差和超调量来获得更优的控制性能;在系统参数不确定场景下将有功功率P_2的峰值变化从11%减少至接近0,鲁棒性更强.