超導(dǎo)磁儲能裝置控制策略研究.pdf

1、超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（SMES）是將超導(dǎo)磁體無損高效儲能特性與現(xiàn)代電力電子快速電能轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合的一種新型靈活交流輸電（FACTS）裝置，是目前實用化程度最高的超導(dǎo)電力裝置。SMES可快速和電力系統(tǒng)交換能量，以主動致穩(wěn)的方式提高系統(tǒng)的穩(wěn)定，解決系統(tǒng)的諸多問題。隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展，結(jié)合世界電網(wǎng)技術(shù)研究的方向，加強SMES 的應(yīng)用研究是非常必要。本文就SMES的暫態(tài)數(shù)學(xué)模型，控制器設(shè)計和協(xié)調(diào)控制等方向進行研究。 首先本文從電力系統(tǒng)的發(fā)

2、展趨向闡述了研制SMES的意義和應(yīng)用情況，綜述SMES的發(fā)展現(xiàn)狀，并指出本文的研究內(nèi)容。 在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究中，合適的元件數(shù)學(xué)模型對仿真研究極為重要。結(jié)合SMES的應(yīng)用，從暫態(tài)穩(wěn)定仿真研究出發(fā)，本文采用狀態(tài)空間方程建立SMES的暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上利用Matlab平臺建立系統(tǒng)的仿真模型。 然后為了提高SMES的動態(tài)性能，本文設(shè)計了兩種SMES控制器，一種是自適應(yīng)PID控制方法，這種控制方法由對角回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（D

3、RNN）在線辨識系統(tǒng)特定參數(shù)，不需要建立系統(tǒng)參考模型，而使得閉環(huán)系統(tǒng)的誤差信號趨于最小。仿真表明DRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠通過自學(xué)習(xí)辨識含有超導(dǎo)磁儲能裝置的簡單電力系統(tǒng)的特定參數(shù)，且速度較快。與傳統(tǒng)的控制方法相比，其控制效果好，魯棒性強，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。另一種是基于暫態(tài)能量的控制方法（TEC），從系統(tǒng)能量的角度，暫態(tài)能量包含系統(tǒng)的頻率和功角穩(wěn)定信息，適合作為控制信號。此控制方法結(jié)合了現(xiàn)在系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析手段，有利于進行系統(tǒng)的總體分析，而且