基于廣義積分器的DVR控制策略研究

摘 要:針對動態電壓恢復器(DVR)電壓跟蹤控制，將廣義積分器引入DVR中，克服了傳統PI控制器的缺點，實現了電壓無差跟蹤控制。為了得到良好的補償效果，采用電容電流內環、電壓外環控制的雙環控制策略，在推導出系統傳遞函數的基礎上，用Bode圖分析了系統對參考電壓的跟蹤性能以及對負載電流擾動的抑制。實驗結果驗證了控制策略的有效性和魯棒性。

關鍵詞:動態電壓恢復器; 廣義積分器; 雙環控制;電壓跟蹤控制

中圖分類號:TM76;TP274 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)12-0197-04

Control Strategy of Dynamic Voltage Restorer with Generalized Integrator

ZHU Jun-xing， ZHOU Sheng-jun

(China Electric Power Research Institute， Beijing 100192， China)

Abstract:Thezero-error-control of dynamic voltage restorer (DVR) which overcomes the drawback of the PI integrator was achieved with the introduction of a generalized integrator for the voltage tracking control. A double-loop control algorithm in which the capacitor current inner-loop voltage is controlled by the outer-loop controller is adopted to get a good performance. The characteristic of the controller is analyzed by the aid of Bode of an accurate model on the basis of the deduced transfer function of the system. The robustness of the system is enhanced for load disturbances. The experimental results indicate that the control strateg is effective and.robust.

Keywords:dynamic voltage restorer; generalized integrator; double-loop control; voltage tracking control

動態電壓恢復器(DVR)是補償電壓暫降的有效設備[1-2]，而控制方法是DVR的核心問題，直接決定了補償的性能，控制環節既要具有較快的動態響應速度，又要具有較好的穩態跟蹤性能。控制方法主要有:PI控制、滯環控制、重復控制、滑模控制以及無差拍控制等，其中最常用的方法是PI控制[3-4]，常規積分器只能保證給定信號為直流信號(常量)時系統無穩態誤差，而當給定信號為周期性信號時，跟蹤精度較差。為了利用PI控制器能無差跟蹤直流信號的優點，文獻[5]通過坐標變化使交流量在正負序同步旋轉坐標系(SRF)中均變換為直流量，但由于此控制方案采用了2套SRF，從而使控制變得很復雜。由于DVR需要補償網側諧波電壓，參考信號是由多個頻率正弦波疊加而成的，要想應用常規PI控制器，必須在多個頻率下進行坐標變換，并不適合實際應用。近年來，有學者提出了一種針對非直流信號的廣義積分器[6]，它無需坐標變換就能無穩態誤差跟蹤特定頻率的正弦信號。……