動態電壓恢復器的Fuzzy-PID控制策略的研究

田華明， 劉毅力， 丁換換， 梁繼國

(西安工程大學 電子信息學院，陜西 西安 710048)

0 引 言

近年來 ，隨著電力電子設備的廣泛應用，各種電能質量問題也日益突出。在各種電能質量問題當中，電壓暫降是引起敏感電力設備不能正常工作的主要原因之一，通常認為70%～90%的電能質量問題是由電壓暫降引起的[1]。而短路故障、感應電動機啟動、變壓器勵磁是引起電壓暫降的三大主要原因。

作為改善配電網電能質量問題的電力電子裝置，動態電壓恢復器(Dynamic Voltage Restorer,簡稱DVR)的主要功能是消除電壓暫降、暫升、閃變，以及電網的三相不平衡等問題。DVR是目前解決電壓暫降問題最經濟、最有效的用戶電力裝置[2-3]。

控制策略的研究是DVR的研究熱點之一，因為控制策略在某種程度上決定了DVR的補償效果。目前主要控制方法有前饋控制、PID控制、Fuzzy控制等諸多線性和非線性控制。文獻[4]前饋控制具有穩定性高的優點，但僅采用前饋控制時，系統的控制準確度較差，很難對指令量進行完全跟蹤。文獻[5]提出傳統的PID控制具有結構簡單，穩定性高，可靠性好等優點，但是其只適用于能夠建立精確數學模型的確定性系統當中，所以PID控制具有一定的局限性。文獻[6]經仿真試驗研究后表明，單純的模糊控制并不能滿足控制系統在穩態誤差和負載適應性等問題上的設計要求。

Fuzzy-PID自調節控制(以下簡稱模糊PID控制)是傳統的PID控制與模糊控制相結合的產物，其既有傳統PID控制器結構簡單，控制精度高等優點，又兼有模糊控制器穩定性好，適用性強等優點。……