基于自抗擾控制策略的SVC在風電系統中的應用研究.pdf

1、隨著風力發電的蓬勃發展，電壓穩定性及其無功補償問題成為其主要問題之一。以異步電機為代表的風力發電系統吸取無功功率的特性導致風電系統較常規電力系統的電壓更加不穩定，目前普遍的做法是通過無功補償器對風電場進行無功補償。無功補償作用的發揮和很多方面有關系，包括容量和裝設點的地點等因素，其中無功補償器的控制方式也對其作用的發揮有著巨大影響。自抗擾控制器是一種不依賴系統確定模型的控制方式，這種控制策略有很好的魯棒性和適應性。本文應用自抗擾控制(A

2、DRC)策略對風電系統中的SVC控制問題進行了探索研究。本文主要工作如下：
　　 (1)針對風電系統的特殊性，應用自抗擾控制策略進行了靜止無功補償器的控制器設計研究。因為風電場的輸出是個大范圍變化的不可預測的時變量，本文建立風電場靜態模型的方法是將看它作為整個系統的一個PQ節點，整個風電系統模型為含SVC的單機無窮多母線系統，對此系統進行分析，以維持風電系統電壓穩定為控制目標，進而設計了針對此風電系統SVC的自抗擾控制器，首先設

3、計TD安排了過渡過程，解決了噪聲污染和微分信號的提取問題，然后設計ESO將內擾動和外擾動歸結為總擾動進行估計和補償，最后設計NL使反饋更加合理，實現了小誤差大增益，大誤差小增益。仿真實驗證明自抗擾控制器能快速，適時適量的進行無功補償，在系統發生故障時也能迅速回復，較PI控制器，自抗擾控制器有著更好的快速性、適應性和魯棒性。
　　 (2)運用分岔理論對SVC和線性自抗擾控制器(LADRC)的參數進行了靜分岔研究。靜分岔理論對非線性

4、系統的穩定性問題可以有效的分析，而風電系統正是一個典型的非線性動力系統，所以可以運用靜分岔理論對風電系統穩定性進行分析。首先分析了靜止無功補償器對風電系統的影響，然后以風電系統SVC中的線性自抗擾控制器的比例參數Kp為分岔參數，得到風電系統母線電壓鞍結分岔邊界。通過3機6節點簡單系統的仿真證明了風電系統在進行SVC補償后，其臨界有功功率和無功功率的輸出及其電壓穩定性得到了加強，而線性自抗擾控制器的控制參數Kp增大可有效提高風電場的電壓穩