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《中南大学》 2004年
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基于智能集成控制的同步静止补偿器理论和应用研究

李正国  
【摘要】:大功率同步静止补偿器(STATCOM)是当今电力系统柔性交流输电(FACTS)装置研制的热点,本论文正是针对大功率STATCOM装置的应用研究,结合在研制±300KVA的STATCOM装置过程所取得的理论和经验成果撰写而成。 论文第一章首先综述了目前国内外对STATCOM装置的理论研究与工程应用成果,提出当前STATCOM装置在理论与应用研究方面存在的难题,然后在研究项目工程背景的基础上,给出了本论文将要阐述的研究创新点。 第二章通过考虑电力系统各组成元件动态特性,提出一种新的含STATCOM的电力系统动态模型,模型采用STATCOM接入点电压作为系统方程的状态变量,增加了反映STATCOM对电力系统无功进行动态调节的变流器电容电压变化过程,并且包含了对STATCOM接入点电压进行控制的控制变量。通过实例计算表明:所提出的系统动态模型对于研究STATCOM动态无功的调节对电力系统电压稳定性的控制作用是有效的。 第三章采用一种双闭环智能集成控制的方法对STATCOM控制系统进行了研究,提出了一种基于类人体免疫反应模型(MHIRM)研究的外环控制方法和一种基于变结构神经网络模糊控制(VSNNFC)研究的内环控制方法。在研究基于MHIRM控制方法的外环控制器过程中,提出了一种类人体免疫反应的数学模型,在此基础上,研究了一种基于类人体免疫反应模型(MHIRM)的电压控制器用于STATCOM外环控制,控制器的控制模拟了人体免疫系统抗体的产生过程,向内环控制器发出了保持系统电压稳定的指令。在研究基于VSNNFC控制方法的内环控制器过程中,提出了用一个三元组来完成对知识三维描述的概念,有效地模拟了电力专家的思维,采用了一个规则自生成控制产生模糊规则,从而形成的模糊规则更准确、更恰当;提出应用一种变结构神经网络算法进行模糊规则调整的研究方法,提高了模糊控制规则的自学习和自适应能力;提出了基于语言变量优化匹配的原则对模糊逻辑推理进行优化的方法,有效地减少了模糊推理的计算量,提高了运算速度。仿真分析结果表明:论文提出的双闭环智能集成控 中南大学博士学位论文摘要 .性口柳月砚口皿口里旦国旦皿旦鱼鱼鱼旦旦国旦单旦里鱼鱼里里口里里旦.里里里里国坦鱿里亘口.口娜甲....口.皿皿皿皿卫鱼鱼里旦里旦里旦旦旦互旦口里旦里旦巨里旦旦口国皿旦旦里旦旦国鱼 制方法应用于51’A1,COM控制系统能提高控制器的综合性能,增强对电力系统稳 定性的控制。 第四章在分析了IGBT模块过电压产生机理以及过电压保护吸收电路工作原 理之后,设计了一种新的主电路结构及其保护吸收电路结构;在对保护吸收电路 参数进行选择时,提出了一种并行遗传多目标优化算法(MOOPGA)对吸收电 路的RCD参数进行优化,并且应用于大功率STATCOM的工程研制中,与传统 的设计方法相比,优化后的吸收保护电路可靠性更高,且成本更低。 论文第五章以前面几章节所做的理论研究为基础,给出了士300KVA基于 IGBT功率模块的STATCOM装置的研制方案和调试运行结果,该装置的主电路 拓扑结构、控制系统硬件电路以及系统软件模块与即将工程应用的更大功率 STATCOM装置完全相同,它对于更大功率51’A JCOM现场装置的工程实践具有 明确的指导意义。 第六章总结了大功率S刀订COM装置研制过程中所取得的理论与应用成果, 同时,也提出了在今后更大功率STAI,COM装置实际应用中尚待解决的问题。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM762

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 姚大勇;王颖;刘爽;;基于直接电流控制的STATCOM无功补偿仿真[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 许湘莲;基于级联多电平逆变器的STATCOM及其控制策略研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张振华;H桥级联多电平静止无功补偿器的控制策略研究[D];浙江大学;2012年
2 姚舜;新型静止无功发生器(ASVG)控制策略与装置的研究[D];湖南大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡春雨;李武峰;严辉;;一种新型电动汽车智能充电机的研制[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
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3 贺勇;;单亲遗传算法的最优群体规模[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 高飞燕;李兰君;阳武娇;;基于模糊控制的IUIa特性智能充电机[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 陈志煌;陈力;;漂浮基双臂空间机器人本体与末端抓手协调运动的模糊滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 刘媛媛;李茂军;;基于免疫遗传算法的电力市场竞价方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 宋绍剑;贺毅;林小峰;廖碧莲;;基于ADHDP的STATCOM优化控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 丁仁杰;曹政;樊淼;;平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
4 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
5 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
6 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
7 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
8 仲悟之;受端系统暂态电压稳定机理研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 钱峰;典型FACTS装置在电网中接入点、容量及类型选择方法研究[D];中国电力科学研究院;2009年
10 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 戚新红;区域母线电压相角测量系统的研究[D];河南理工大学;2010年
4 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
5 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
7 张云波;基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
8 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
9 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
10 李宜娟;基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈耀辉,孙春燕;模糊综合评判法中的最大隶属原则有效度[J];重庆师范学院学报(自然科学版);2001年01期
2 黄崇鑫;王奔;钱碧甫;鲍鹏;;基于直接功率控制的并联有源电力滤波器[J];电测与仪表;2009年05期
3 张倩倩;许彦;李新宇;张璐;;STATCOM的定频直接功率控制技术[J];电测与仪表;2009年11期
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5 梁旭,刘文华,陈建业,王仲鸿;基于多重化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析[J];电工技术学报;2000年01期
6 阮新波,严仰光;四桥臂三相逆变器的控制策略[J];电工技术学报;2000年01期
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8 单庆晓,李永东,潘孟春;级联型逆变器的新进展[J];电工技术学报;2004年02期
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10 张敏,朱红萍,王俊年,刘孙贤;静止同步补偿器的非线性鲁棒H_∞控制[J];电工技术学报;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 苏位峰;异步电机自抗扰矢量控制调速系统[D];清华大学;2004年
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4 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年
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7 王毅;级联型多电平逆变器的新型拓扑结构与控制方法研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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9 张敏;包含静止同步补偿器的电力系统稳定性分析与非线性鲁棒控制[D];中南大学;2004年
10 刘飞;中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘洁;自抗扰控制器在高性能异步电机控制系统中的应用[D];天津大学;2004年
2 马国喜;先进静止无功发生器(ASVG)的建模与控制研究[D];中南大学;2004年
3 王云鹏;微分几何算法在静止同步补偿器的应用[D];西安理工大学;2008年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐晨;戴珂;陈晶晶;彭繁;康勇;;基于分散控制的级联静止同步补偿器直流侧电压均衡控制[J];大功率变流技术;2011年04期
2 叶傅华;陈国栋;宋晋峰;周悦;;10kV动态电压恢复器及其整流控制策略[J];大功率变流技术;2011年04期
3 罗仁俊;张定华;王卫安;黄超;黄燕艳;曹洋;刘华东;唐建宇;;高压直挂式无功和谐波综合补偿器控制策略研究[J];大功率变流技术;2011年05期
4 戴珂;王舰威;陈睿;陈晶晶;康勇;;两种典型的三相SPWM逆变器电路比较[J];电工技术学报;2012年02期
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6 连建阳;谢川;陈国柱;;三相四线级联DSTATCOM高性能控制新策略[J];电力自动化设备;2011年01期
7 张志文;申建强;曾志兵;李高龙;吴兴阳;;基于新型全数字锁相环的SVG系统[J];电气传动;2010年10期
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9 戴珂;陈睿;黄云辉;陈晶晶;宫力;康勇;;配电系统级联多电平有源电力滤波器仿真研究[J];高压电器;2011年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王永;;动态电压恢复器单相整流控制策略[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘春喜;大容量400Hz中频逆变器拓扑和数字控制技术研究[D];浙江大学;2010年
2 郑宏;中压静止无功发生器系统研究[D];江苏大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 徐晓峰,连级三,李风秀;IGBT 逆变器吸收电路的研究[J];电力电子技术;1998年03期
8 丁道齐;;现代电网运行中的十个问题[J];电力系统自动化;1990年03期
9 何大愚;柔性交流输电技术和用户电力技术的新进展[J];电力系统自动化;1999年06期
10 栗春,姜齐荣,马晓军,修林成;±10kvar静止同步补偿器的动模实验研究[J];电力系统自动化;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 焦邵华;电网智能保护新技术的研究[D];华北电力大学;2000年
2 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
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1 杨晓萍,孙晓娟;新型静止无功发生器的控制方法研究[J];电机电器技术;2004年01期
2 袁佳歆,陈柏超,万黎,姜芳芳;STATCOM优化控制的研究[J];高电压技术;2004年S1期
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4 陈华元,王幼毅,周汝景;STATCOM鲁棒非线性控制[J];电力系统自动化;2001年03期
5 纪勇,李向荣,朱庆翔;基于GTO的±20Mvar STATCOM的现场运行及改进[J];电力系统自动化;2003年04期
6 魏文辉,刘文华,滕乐天,王伟,宋强,耿俊成;±50 Mvar链式STATCOM稳态特性研究[J];电力系统自动化;2004年03期
7 朱永强,刘文华,宋强,谢文,刘世宇;D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的优化设计[J];电力系统自动化;2005年08期
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10 粟时平,刘桂英,刘承员;三相STATCOM的电流控制与谐波消除技术[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 宋绍剑;贺毅;林小峰;廖碧莲;;基于ADHDP的STATCOM优化控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 Nekoui Mohammad Ali;Valipourearkhloo Amin;;An LQR/Pole Placement Controller Design for STATCOM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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10 李源祥;华育坚;戴迪生;蒋兴村;李金国;李富贵;;水稻空间诱变性状变异多样性与遗传多向性的研究[A];中国空间科学学会空间生命专业委员会2003年中国空间生命科学与航天医学会议论文摘要集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;对二甲苯氧化反应模型化技术填补国内空白[N];今日信息报;2003年
2 李菲;转变结构是工业化的核心问题[N];人民日报;2007年
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5 本报记者 苗苏;哈弗CUV五大特色问鼎车市[N];中国贸易报;2005年
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5 黄智荣;10Mvar链式STATCOM装置的研发与测试[D];北京交通大学;2012年
6 蒋铁勇;基于补偿和平衡统一控制的级联STATCOM控制方法研究[D];北京交通大学;2012年
7 杨大业;考虑不平衡补偿的STATCOM控制策略的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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10 何爽;不平衡工况下链式STATCOM的控制策略研究[D];华中科技大学;2011年
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