基于αβ系统的DSTATCOM积分型滑模变结构控制
摘要:将滑模变结构控制理论用于DSTATCOM的控制,在滑模控制中引入积分控制项,减小补偿电流控制的稳态误差、提高系统的响应速度,使系统在动态和稳态下具有优良的抗干扰特点,并且在系统参数变化时具有很好的鲁棒性。该方法是基于静止坐标系统αβ下完全解耦的DSTATCOM系统状态模型,对系统实施积分型滑模变结构控制。利用PSCAD/EMTDC进行了仿真分析,验证了该方法的有效性。
1 引言
DSTATCOM(配电网静止无功补偿和谐波治理装置)是DFACTS(用户配电系统)的重要装置之一,采用适当的控制策略,可使装置兼有无功补偿和谐波滤波,进而抑制电压波动和闪变的功能[5]。其控制策略通常采用直接控制方法,即通过注入与补偿电流大小相等、相位相反的电流实现无功补偿及谐波滤波。目前主要使用PI控制和三角波调制或定时比较等方式结合的控制策略,前者硬件复杂且误差较大、电流响应速度慢,难以实现准确的补偿,后者因电力电子器件开关频率一定,误差变化较大[5,6]。本文提出一种基于αβ坐标系统的积分型滑模变结构的DSTATCOM控制方法,它和空间矢量控制(SVPWM)相结合能够准确和快速地补偿无功和谐波电流,与其它常见的无功补偿和有源滤波的滑模变结构控制[1,2]相比减少了控制器的数目,能够快速和精确地补偿无功和谐波电流,并且对系统参数变化具有自适应功能,使系统具有很强的鲁棒性,有利于数字化实现。
2 DSTATCOM的基本原理和控制策略
DSTATCOM的主电路[3],如图1所示。
 
5 结语
在αβ坐标系统下,针对完全解耦的DSTATCOM状态模型,采用积分型滑模变结构的控制方法,使系统在初始时即可进入滑动模态,能够迅速准确地补偿无功和谐波电流,在出现负载突变时动态性能良好,且对参数变化具有很好的鲁棒性。
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