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基于改进滑模控制的电网模拟器研究

2018-08-22李修旋陈国初张鑫

新型工业化 2018年7期

李修旋,陈国初,张鑫

(上海电机学院电气学院,上海 201306)

0 引言

近年来,随着风能等清洁能源大量的并入电网,电网对变流器的要求越来越高,大量变流器的接入会对电网的稳定性产生影响,实际电网主要目的是保证供电的稳定性,不能产生故障对变流器进行测试,因此,能够模拟电网各种故障的电网模拟器的研制变得越来越重要[1-5]。

因为逆变器自身有开和关的特性,属于变结构系统,因此,滑模控制很适合对逆变器控制[6-9]。但是,从本质上说,滑模变结构是非线性控制,开和关的控制特性,导致其存在抖振的现象,使其在实际的应用中不是很完美。国内和国外的学者提出许多消除抖振的方法[10-13]。文献[14]引进模糊控制,可以对系统的扰动实现实时在线的观测,很大程度上减小切换的增益,大大降低抖振影响。文献[15]使用滑动扇区的方法,扇区内部运用连续等效的控制方法,扇区外部,使用趋近率的控制方法,大大降低了抖振的影响。文献[16]使用能量约束的方法,使得控制器付出很小的代价就能保证系统的运动状态维持在滑模面上,减小了抖振。

本文主要针对滑模控制中的抖振现象,提出双幂次趋近律,使得系统在远离滑模面时速度很快,迅速趋向于滑模面,在滑模面附近时,速度很小,大大减小抖振。从而可以保证电网模拟器能够输出良好的电压波形,大大提高控制系统的稳定性[17-20]。

1 双幂次趋近律

趋近律由我国控制理论学者高为炳提出,常用趋近律一般包括:等速趋近律、指数趋近律、幂次趋近律。……

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