动态电压恢复器控制策略的研究与仿真

王树东 陈仕彬 孙红雨 毕作文 孟静静 王红波 闫媛媛

(1兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州 730050;2甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃兰州 730050)

0 前言

动态电压恢复器(DVR)被认为是目前解决电压骤降等电能质量问题最有效的装置之一［1～3］。DVR串联于电源与敏感负荷之间，当负荷正常运行时，DVR被旁路，由系统提供电压;当发生电压跌落时，DVR可以在极短的时间内，对跌落电压进行有效的补偿。目前在对DVR的控制方法研究中，PID控制是研究最多的控制方法［4～7］，其优点在于稳定性好、稳态精度高并且易于在工程中实现，但PID控制同时也存在抗负载干扰能力差等缺点。文献［8，9］提出将模糊控制与经典的PI控制相结合，对DVR进行控制。它无须对系统建立精确的数学模型，从而大大降低获取系统动态特征量所付出的代价［10］，但模糊控制的不足之处在于会使系统存在稳态误差，使其在工作点附近容易引起振荡。本文提出了将重复控制和常用的双闭环PID控制策略相结合的方法。该方法控制模型简单，实现方便，调节速度快且抗干扰能力强。当电网电压发生暂降时，复合控制的DVR可快速及时地跟踪电网电压变化，把电压幅值调整到额定范围内，其具有很好的动态跟踪性能。仿真研究表明这种控制策略的可行性和有效性。

1 动态电压恢复器前馈PID控制策略

1.1 动态电压恢复器系统建模

由图1所示为动态电压恢复器拓扑结构，

图1 DVR拓扑结构

由以上拓扑结构可得出状态方程为