电压电流双闭环控制的SVG的设计和仿真

电压电流双闭环控制的SVG的设计和仿真目前许多专家从事对 SVG 的研究，并提出了诸如电流直接控制，电流间接 控制，神经网络控制，鲁棒控制等不同类型的控制方法，并对SVG控制器设计 进行了尝试，结果表明电流直接控制不适合大容量系统，电流间接控制精度不够， 神经网络控制的实时性能差，鲁棒控制中的权系数选择很困难。在实际应用中以 各种PI控制居多，如何设计一个经济实用的SVG控制系统就显得尤为重要。根据对 SVG 的工作原理的阐述，无功电流检测的研究以及传统控制策略的 分析，在本章提出了新型电流电压双闭环控制的SVG系统，通过对其进行简单 的研究和设计，最后利用 MATLAB/SIMULINK/PSB 进行仿真的实现，并与传统 电流间接控制方法的仿真结果做了详细的对比分析，充分说明新控制算法的优越 性。一、系统的总体结构为了达到实现简单有效的控制目的，本文提出了电流电压双闭环控制系统， 内环采用瞬时无功电流的PI反馈控制，外环采用对系统动态电压的智能遗传PI 反馈控制。电流内环对输出无功电流进行 PI 控制，使之逼近给定信号，以便提 高系统的动态性能；电压外环的误差信号通过遗传 PI 调节控制作为电流内环的 给定，从而起到稳压目的，使系统具备优良的稳态性能与准确性。二、系统的仿真与分析本章在主电路中，三相电网也是由MATLAB/SIMULINK/PSB中的电压源来 实现的其电压为500KV，频率为50Hz。负载为两组可切换的100KW，50Kvar 的可变负载，线路长度 Line1=170 Km ， Line2= 1 00Km 。 SVG 的输出电压为 500KV，容量为100MVA。进行标幺计算的基准值为，。本章用双闭环控制的方式与传统电流间接控制方式相对比的方法，通过其产 生无功电流、产生无功功率以及直流侧电压的波形，直观的来观察分析所提出理 论的可靠性与优越性，分别对 SVG 系统自动跟踪补偿电网中的感性无功功率负 载以及容性与感性无功负载交替出现的情况进行了仿真实现。在电网中注有70Mvar感性无功，SVG自动检测运行，从电网吸收感性无功， 产生电流超前电压的容性无功功率，补偿电网所需无功功率。通过与传统电流间接控制的SVG工作仿真波形的对比，如图4(a)的双闭 环控制约在0.05s进入稳定状态，能够更加快速的实施跟踪补偿，且完全符合理 论分析，而传统电流间接控制方式则大约在0.07s进入稳定状态。通过对两种控制在发出无功功率的波形对比可以明显看出虽然传统电流间 接控制也能达到控制要求，但是控制系统稳定时间为0.16s且有二次震荡，而本