高压直流输电系统中非线性控制策略的研究

我国电力工业发展迅速，但资源与负荷的分布很不均匀，电力系统资源与负荷的矛盾分布为远距离输电技术带来了挑战。今后十到二十年内，我国电网的发展战略是“全国联网、西电东送、南北互供”。适合于远距离、大容量输送电力的高压直流输电技术(HVDC)在我国大有用武之地。 HVDC系统是高度可控的，其中控制系统是直流输电技术的核心。直流输电系统能否正常运行与其基本控制器的性能息息相关，附加控制器又是提高交直流互联系统运行稳定性的重要保证。本文侧重于研究非线性控制理论中非线性系统反馈线性化方法在直流控制系统中的应用，并结合线性系统的控制理论，设计了直流系统中新型的基本控制器和附加控制器。 在第四章HVDC基本控制器的设计中，针对逆变站消耗无功功率与电压稳定性之间的矛盾，在逆变侧采用了有别于传统方式的定无功电流控制，目的在于调整逆变侧吸收的无功功率，从而获得较好的电压稳定性。并应用状态反馈精确线性化方法与线性系统的变结构控制理论相结合的方法，设计了新型非线性变结构控制器的控制规律。仿真结果证明了该控制器的有效性与优越性。 第五章针对包含两条直流传输线路的交直流互联系统，采用状态反馈精确线性化方法与线性系统的二次最优控制相结合的方法，同时设计了两条直流线路的非线性附加控制器。仿真结果证明所设计控制器能够提高系统的稳定性。