[0067] 1)利用仿真工具MTLAB完成模糊控制器设计，利用大量的数据测试完成不同 AUdci取值范围内对应的最佳Aucki化=a,b，C);
[0068] 2)将上述最佳Aucki化=a,b，c)W表格形式存储于装置级微处理器中，W最大 限度提高响应速度，简化控制程序；
[0069] 模糊控制器设定的模糊控制规则为；
[0070] 1)当AUdei〉0,H桥模块的直流电容电压Udei小于给定值，需要增加附加调制信号 来增加电容充电时间；
[007U 。当A^i<0,H桥模块的直流电容电压大于给定值，需要减少附加调制信号 来增加电容放电时间；
[007引扣在上述两种情况下，A叫。诞大，附加调制信号增加/减少的值越大，W提高直 流电容电压达到稳态的速度；AUd。,越小，附加调制信号增加/减少的值越小，直至系统完 全到达稳态，即AUeai二 0、AU ebi二 0、AU0。
[0073] 第S步、将基准调制信号和附加调制信号相加后得到调制信号，根据调制信号和 装置级CPU中的PWM模块生成相应的触发脉冲，触发脉冲通过驱动电路输出给对应的H桥， 用W控制相应开关器件IGBT的通断，从而完成基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均 压。
[0074] 由于本发明将模糊控制方法引入到链式STATCOM的直流侧均压控制中，当H桥模 块直流电容电压测量值低于系统平均电压值时增加附加调制信号，增加直流侧电容的充电 时间，其中，增加附加调制信号的大小由模糊控制器的输出决定；同理，当H桥模块直流电 容电压测量值高于系统平均电压值时减小附加调制信号，增加直流侧电容的放电时间；该 样，各H桥模块的直流电容电压在到达稳态后都将无限逼近于系统平均电压值，达到平衡 直流电容电压的目的。
【主权项】
1. 一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，采用包含链式STATCOM主 电路及其控制电路的三相供电线路，其特征在于：所述三相供电线路通过隔离变压器和电 抗器接全控电力电子器件构成的链式STATCOM的主电路输入端，链式STATCOM主电路的三 相输出端通过电抗器连接在一起； 链式STATCOM控制电路包括系统侧和装置侧，系统侧包括AD采样调理电路，AD采样调 理电路将电压互感器、电流互感器和N路直流电压霍尔传感器传输过来的电压/电流信息 送入系统级主控CPU，电压互感器的输出端接过零检测电路的输入端，所述系统级主控CPU 的输入端分别接过零检测电路和AD采样调理电路的对应输出端，系统级主控CPU将生成的 基准调制波信号送入装置级CPU; 装置侧包括装置级CPU，装置级CPU根据系统级主控CPU的输入信息生成PWM脉冲信 号，通过驱动电路接所述链式STATCOM中各H桥单元中对应全控电力电子器件IGBT的受控 端； 系统级主控CPU里面包括电压调节器、电流控制器； 装置级CPU包括模糊控制器； 一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法具体按以下步骤实施； 第一步、系统级主控CPU利用过零检测电路获得相应的电压过零点，校正后获得实际 系统侧电压过零点；系统级主控CPU根据AD采样调理电路送来的实时数据信号，求得链式 STATCOM主电路的三相基准调制信号； 第二步、装置级CPU利用从系统级主控CPU获得各H桥直流侧电容电压的实时信息，与 平均电压信息做比较后，送入模糊控制器；模糊控制器根据所设定的模糊控制规则，去模糊 化之后得三相附加调制信号； 第三步、将基准调制信号和附加调制信号相加后得到调制信号，根据调制信号和装置 级CPU中的PWM模块生成相应的触发脉冲，触发脉冲通过驱动电路输出给对应的H桥，用以 控制相应开关器件IGBT的通断，从而完成基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压。2. 根据权利要求1所述的一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，其 特征在于：所述第一步具体按以下步骤实施； 1) 系统级主控CPU根据电压互感器和电流互感器实时采集的三相供电线路中交流侧 输出电压和电流，计算链式STATCOM控制电路中系统侧的无功电流分量，以无功电流分量 作为链式STATCOM控制电路中系统侧的无功电流给定值，即链式STATCOM控制电路中系统 侧需要补偿的无功电流； 2) 系统级主控CPU将N路直流电压霍尔传感器采集到的N个H桥直流电容电压求平 均值：之后将其与直流电容电压给定值的差值送入电压调节器，即可获得链式 STATCOM控制电路中系统侧所需要的有功电流给定值，即维持直流电容电压稳定所需要的 系统有功电流；并根据链式STATCOM主电路侧采集的电流信息获得链式STATCOM主电路实 际吸收的无功电流和有功电流； 3) 将上述有功电流给定值和无功电流给定值分别与STATCOM主电路实际吸收的无功 电流和有功电流的偏差送入电流控制器，由此获得STATCOM主电路的三相基准调制信号 Uca、Ucb矛口Ucc〇3. 根据权利要求2所述的一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，其 特征在于：所述第二步具体按以下步骤实施； 1) 分别求取三相H桥直流侧电容电压的平均值并将 其作为各相的给定值，分别将该给定值和各相内第i(1 <i<N)个H桥模块的直流电容电 压Udc;i作差后获得直流电容电压偏差信息AUdc;i，并将其送入模糊控制器； 其中第i(1 <i<N/3)个H桥模块对应的给定值为第i(N/3+1 <i< 2N/3)个H桥模块对应的给定值为.第i(2N/3+1 <i<N)个H桥模块对应的给定值为2) 模糊控制器根据输入信息AUdc;i，通过量化因子匕和限幅器之后送入模糊控制器； 所得输出变量经比例系数k2和限幅器去模糊化，获得对应H桥模块的附加调制信号△uMi、 Aucbi>Aucci〇4. 根据权利要求3所述的一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，其 特征在于：所述模糊控制器利用仿真工具MATLAB软件设计。5. 根据权利要求4所述的一种基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，其 特征在于：所述模糊控制器设定的模糊控制规则为； 1) 当AUdc;i>0,H桥模块的直流电容电压Udc;i小于给定值，需要增加附加调制信号来增 加电容充电时间； 2) 当AUdc;i〈0,H桥模块的直流电容电压Udc;i大于给定值，需要减少附加调制信号来增 加电容放电时间； 3) 在上述两种情况下，AUdc;i越大，附加调制信号增加/减少的值越大，以提高直流电 容电压达到稳态的速度；AUdc;i越小，附加调制信号增加/减少的值越小，直至系统完全到 达稳态，BPAucai= 0、Aucbi= 0、Aucci= 0〇
【专利摘要】本发明公开了基于模糊控制的链式STATCOM直流侧电容均压方法，采用包含链式STATCOM主电路及其控制电路的三相供电线路，包括以下步骤；第一步、系统级主控CPU获得电压过零点，校正后获得系统侧电压过零点；据实时数据信号，求主电路的三相基准调制信号；第二步、装置级CPU利用H桥直流侧电容电压的实时信息，与平均电压信息做比较后，送入模糊控制器；模糊控制器去模糊化之后得三相附加调制信号；第三步、将基准调制信号和附加调制信号相加得调制信号，根据调制信号和装置级CPU中的PWM模块生成相应的触发脉冲，触发脉冲通过驱动电路输出给对应的H桥，用以控制相应开关器件的通断。该直流侧电容均压方法响应速度快。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN104917191
【申请号】CN201510324732
【发明人】黄晶晶, 同向前, 王倩
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月12日