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《天津理工大学》 2012年
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基于切换系统的STATCOM建模及H_∞鲁棒控制的研究

刘一琦  
【摘要】:目前,电力系统在我国国民经济中起着至关重要的作用,因此,系统电能指标的问题倍受关注,无功和电压作为其中举足重轻的元素,对系统的稳定更是起着不可忽视的作用,柔性交流输电系统中静止同步补偿器(STATCOM)具有控制精度高、响应时间快、动态无功补偿能力强等优点,已成为无功补偿领域的研究热点,并且得到广泛的应用。 通过对STATCOM吸收和发出无功功率的原理分析及对逆变桥电路结构等方面的具体介绍可知,STATCOM装置内部大功率电力电子器件的开通和关断的过程会出现连续和离散的混杂特性,对于这种具有复杂特性的全控可关断器件来说很难准确的建立模型,并且过去我们建模只局限于线性系统中,实际的动态物理过程都是被近似未能满足设计高性能控制器的要求。 针对上述问题,本文在切换系统理论的基础上提出了H∞鲁棒控制,并且采用了脉宽调制技术与切换系统理论相结合,对系统中并联的单相STATCOM建立了切换模型,提出一种考虑单相STATCOM开关切换混杂特性和外界干扰因素的复杂系统,对其进行等效离散化,解决了非线性控制的计算难题,将非线性问题线性化,实现对指令电流的实时跟踪,抑制外界干扰。为了满足工程实践的要求,本文又对单个PWM周期中三相STATCOM各个开关子系统拓扑模型的动态性能及各个子系统工作状态进行了详细的分析,从而建立了一个比较精确的数学模型,并在平衡流行邻域内进行近似线性化,最终利用H∞鲁棒控制理论实现了对系统各项动态性能指标的稳定控制。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM761

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