تحويل متعددة المستويات وحدات (وحدات متعددة المستويات محول، MMC) اقترح طوبولوجيا لأول مرة في عام 2001 من قبل العالم الألماني MARQUARDT R. هذا الهيكل والمزايا التالية: (1) عن طريق ضبط عدد من سلسلة من الوحدات الفرعية ويمكن أن تتكيف مع الجهد والطاقة المختلفة تطبيقات حيث متطلبات يمكن تمديد بمرونة سلسلة ومستوى الناتج من وحدات وحدة لتحقيق التكرار، (2) كما انتاج سلسلة زيادات المستوى، والجهد الناتج أقرب إلى شرط موجة مثالية، والحد من فعالية التشوه التوافقي الكلي EMI (التداخل الكهرومغناطيسي، EMI) والموجي الإخراج (التشوه التوافقي الكلي، THD)، وانخفاض الشبكة التوافقية موجة تصفية مغو والحد من التلوث وسعة وحدة التخزين. عبر الاقتداء تحليل نموذج رياضي-MMC STATCOM، يمكننا أن نرى أن تحكم السيطرة على جوهر-MMC STATCOM المرحلة الحالية نشاطا وانتاج الطاقة على رد الفعل. يتم تعديل الطريقة التقليدية للتحكم في المرحلة الحالية النشطة على أساس PI الحالي داخل حلقة تعقب، في وجود اضطراب المدخلات MMC-STATCOM، والمسار الحالي هو أقل فعالية، والسبب النظام لانتقال أو زعزعة الاستقرار لفترة أطول المشكلة.

وحدة تحكم (السيارات اضطراب رفض التحكم، ADRC) يرث تحكم PI الكلاسيكية في الاستفادة من طراز كائن لا تعتمد على، واستنادا إلى مراقب الدولة الموسعة (ESO)، التنسيب تصميم قطب نظام التحكم يتم استبدال بنية غير الخطية، وتعتمد عملية خفضت وسيلة للسيطرة على خطأ التحيز. المعلمات تحكم القدرة على التكيف، داخل وخارج الكائن السيطرة تلقائيا يعوض عن الاضطراب، وبالتالي لديه القدرة على التكيف جيدة، ومتانة وقابلية التشغيل.

ونحن نعتبر أن طبيعة MMC-STATCOM هو غير الخطية إلى جانب بقوة النظام، في معين البيني اقتران انتاج الطاقة نشط وعلى رد الفعل، وبالتالي على أساس ADRC الكلاسيكية، على التيارات الفاعلة والمتفاعلة تنفصل عن جزء تتبع لمكافحة مصممة اضطراب تحكم، عن طريق ترتيب المرحلة الانتقالية، قدم التوسع وغير الخطية دولة مراقبة ردود الفعل خطأ حلقة، والذي تغلب بشكل فعال فى السيطرة PI ردا على التناقض بين السرعة والتجاوز تحقيق تعويض ديناميكية فعالة من الاضطرابات، وبالتالي تحسين MMC-STATCOM استقرار النظام ومتانة.

1-MMC STATCOM مبدأ العمل ونموذج رياضي

MMC هو السلطة نصف الجسر (جنوب) وحدة هذا الهيكل هو مبين في الشكل (1). IGBT التبديل التي تسيطر عليها حدة ثانويه للسيطرة على المدخلات وإزالة حدة ثانويه.

ويبين الشكل 2 MMC-STATCOM طوبولوجيا، وضع اتصال Y على شكل، وترتبط الأسلحة العلوية والسفلية من كل مرحلة في سلسلة من وحدة ن نصف الجسر، من خلال توصيل مغو مرشح لشبكة ذراع وجود العلوي والسفلي الأسلحة مكونات متناظرة والمعلمات الكهربائية ميزات متناظرة.

نفترض أن التيار الكهربائي من الشبكة:

التعبير عن مصفوفة A هي الصيغة:

لأن المصفوفة A هو متفاوتة الخطية الوقت، لا تفضي إلى حساب، وبالتالي الحاجة إلى تحويل حديقة صيغة (4)، يتم تحديد مصفوفة التحويل بارك:

2 المبادئ التقنية ADRC

سيطرة PID الكلاسيكية لديه ميزة لا تعتمد على طراز كائن، ورثت ADRC هذه الميزة، ويسعى للقضاء على أوجه القصور الكامنة في السيطرة PID. ADRC على أساس مراقب الدولة الموسعة، يتم استبدال القطب التكوين الهيكلي غير الخطية، ومراقبة ردود الفعل غير الخطية باستخدام مسار الفعلي مع تصميم نظام التحكم في مساره نتيجة المقارنة المطلوب، أي استخدام كل من اتجاه وحجم الفارق الى تنفيذ، فإنه يعتمد على طريقة للحد من انحراف للسيطرة على خطأ العملية. المعلمات تحكم التكيف واسعة، يمكن أن يكون تلقائيا وجوه الخارجي اضطراب السيطرة التعويض، وجود القدرة على التكيف جيدة، ومتانة وقابلية التشغيل.

تضم ADRC عموما ثلاثة أجزاء: تنفيذ وحدة التمايز (TD) من المسار الخطي، الخطأ ردود الفعل غير الخطية (NLSEF) ومراقب الدولة الموسعة (ESO). عند الكائن تسيطر عليها هو أمر الأول، والكلاسيكية نظرية التحكم كتلة ADRC الرسم البياني هو مبين في الشكل. الرسم أول الاختلافات تتبع النظام توليد V1 إشارة المدخلات إشارة TD، وتتبع الاختلافات TD إشارة تتبع الاستخراج، وترتيب عملية انتقال مناسبة، وبالتالي حل النتائج التجاوز بين متطلبات الانتاج وسرعة عالية الناجمة عن فعالية النزاع؛ مراقب الدولة الموسعة ESO أنتجت Z1 والقيمة المقدرة للنموذج النظام والخارجية إشارة تتبع اضطرابات الناتجة عن انتاج نظام ذ (ر) Z2، أي تأثير في الوقت الحقيقي المقدر من المبلغ الإجمالي للمتغيرات حالة النظام واضطرابات النظام، واضطراب الكلي أعرب كل ذلك بسبب غير معروف أو لا يمكن تحليلها واضطرابات على غرار. من قبل النظام الكلي لتقدير اضطراب حقيقي وتعويض الحركة، الخطية لتنفيذ النظام، ونتيجة للتكامل في مجموعة سلسلة، بحيث الكائن تسيطر عليها وتبسيطها إلى حد كبير، ولكن أيضا يمكن أن يكون محسنا إلى حد بعيد مراقبة الجودة؛ مزيج غير الخطية NLSEF التي تم إنشاؤها بواسطة U0 كمية السيطرة الانحراف 1 (ر)، ثم المبلغ الإجمالي Z2 اضطراب السيطرة تعويض لتوليد قيمة النتيجة النهائية ش (ر)، B0 هو ش (ر) من معامل ردود الفعل، ممتازة تحسين نظام مراقبة الجودة .

إعداد خرج TD:

فال هو غير الخطية وظيفة التحكم الأمثل، وإخراج معدل تصحيح الخطأ، والجزء الأساسي من السيطرة ESO، ولها وظيفة الترشيح. فال أن يستند إلى خصائص وظيفة تجربة التشغيل الميدانية، واختيار عامل المناسب غير الخطية لتغيير تأثير السيطرة، يمكن أن تجعل نسبة الجزء التفاضلية للعب تأثيرها يرجع بشكل أفضل. نسبة فعالية، يتطلب خطأ صغير باستخدام وظيفة مميزة وجود مكسب كبير، وهذا مكسب صغير من خطأ كبير، وبالتالي 0 < ؟ قص < 1؛ تأثير التفاضلية لوظيفة المطلوبة مع صغيرة ساعة الخطأ الربح، وذلك باستخدام مكاسب كبيرة الخطأ مميزة كبير، فإنه يأخذ > 1. اختيار غير الخطية صحيح عامل ، يمكن أن تقلل أو حتى القضاء على نظام تيرة التذبذب المنخفض.

ويمكن التعبير عن المعادلة مراقب الدولة على النحو التالي:

3-MMC STATCOM المراقب المالي القائم على ADRC

مصفوفة صيغة (5) ويمكن إعادة كتابة باعتبارها معادلة النموذج:

الصيغة (14) و (15)، يجب الحصول على عملية ديناميكية د محور وف المحور الحالي هو مبين في الشكل.

لد محور الحالية ومحور ف تحكم الحالي مصممة ADRC. لد محور الحالية، التي تتبع صيغة الاختلافات TD (16):

حيث: d هو Z1 إشارة خرج النظام وإشارة خطأ من الناتج إشارة من اضطراب ISD، وعندما 1، 2، كيلوبايت المعلمات قابل للتعديل، 0d، خرج 1d لتصحيح الخطأ معامل المختارة، انتاج نظام Z1 التقييم، Z2 اضطرابات نظام التقييم.

خطأ ردود الفعل غير الخطية على التعبير عن:

وبالمثل، لف المحور الحالي، وهو ما يعبر عنه كما TD تتبع الاختلافات:

من الاشتقاق أعلاه، يمكن استخلاص المحور ف الدائرة ADRC هو مخطط كتلة التحكم هو مبين في الشكل.

يعتمد أداء تحكم ADRC على معايير اختيار معقولة. تعديل المعلمة يعتمد أساسا على الخبرة الهندسية والتجربة والخطأ للحصول على استخدام المحاكاة.

4 المحاكاة والتحقق

من أجل التحقق من مصممة على أساس مراقبة الأداء ADRC الفن MMC-STATCOM تحكم تتبع الحالي القائم على نموذج المحاكاة MATLAB بنيت على أساس تأثير السيطرة ADRC التحقق تحكم. المعلمات المحاكاة ذات صلة كما هو مبين في الجدول رقم 1.

بعد تعيين المعلمات، قد يكون DQ محور ADRC قيم المعلمات تحكم متسقة العاملات المعلمات هو مبين في الجدول رقم 2 ذات الصلة.

7 يبين الشكل ظروف الحمل نظرا صفر، ونظم MMC STATCOM أبدا اكتمال مكثف حدة ثانويه عملية الشحن المعدل التي تسيطر عليها الجهد، وقيمة هدف معين من الجهد عزز من ديناميات مكثف الانتقالية. وكما يتبين من الشكل، فإن التجاوز والتذبذبات قصيرة مكثف عملية مراقبة دفعة على أساس منظم PI التقليدية، والجهد على أساس السعة من عملية ADRC تحكم دفعة نحو سلس وسريع، وأفضل من PI السيطرة على الجهد التقليدية منظم.

تتوفر من سيطرة شبه وحدة محاكاة الجهد الموجي من معايير الأداء الديناميكي، مثل كما هو مبين في الجدول رقم 3 على حد سواء وحدات التحكم. يتضح من البيانات المقارنة، وحدة تحكم يتفوق بوضوح أداء ديناميكية تحكم ADRC PI.

عندما حمل جوهر السيطرة مكثف الجهد دون وحدة-MMC STATCOM هي النشطة الحالية تحكم تتبع ISD، والتفاعل وضع تعويض الطاقة وأيضا الحاجة إلى سرعة ودقة التحكم في تعقب التغييرات الحالية على رد الفعل.

النتائج الحالية استجابة ديناميكية هو مبين في الشكل 8، والتعليمات الواردة من تيار رد الفعل يصبح صفرا حثي على رد الفعل 30 ألف (RMS) في حالة عدم التحميل، ثم الانتقال من رد الفعل بالسعة حثي تصبح قوة رد الفعل ويعتبر 30 لذلك، فإن التغيير في التعليم الحالي رد الفعل كما اضطرابات النظام، لمحاكاة الاستجابة الديناميكية للMMC-STATCOM عند حدوث اضطراب.

يتم تسجيل FIG 8 في النظام عند الاستجابة الديناميكية من الانتاج الحالي تغيير تعليمات مرتين. وهناك تأثير الرقابة الحالي تحميل PI منظم والفقراء، وقيمة أكبر بكثير من ADRC الحمل تحكم الحالية القائمة، وعندما يتم إعطاء التعليمات الحالي من تحور الصفر عندما حثي على رد الفعل الحالية، ومراقبة الانتاج الحالي يعتمد على يظهر PI منظم تشويه كبير وديناميكية عملية ADRC أساس الاستجابة أكثر استقرارا، أي تشويه الحالي؛ وعندما تعطى تيار رد الفعل حثي من فجأة يصبح التحولات رد الفعل بالسعة، PI مراقبة الانتاج الحالي منظم على أساس وقوع سعة معينة التجاوز، وعملية الاستجابة على أساس ADRC لا يقفز كبير، واستقرت على الفور الانتاج الحالي من القيمة المستهدفة.

9 هو-MMC STATCOM المحاكاة نتيجة الجهد والتيار لأقل ADRC PCC للرقابة، يمكن أن ينظر إليه، يقلب قيادة رد الفعل 0.15 الصورة، وطول التكيف دورة واحد فقط تقريبا، MMC-STATCOM الدخول في حالة مستقرة.

FIG 10 هو محاكاة T = يحدث رد الفعل التمديد الأمر عند 0.15 ثانية، نتيجة رد الفعل الحالي MMC-STATCOM يمكن رؤيتها في السيطرة ADRC من هذا الرقم، وضبط طول دورة واحد فقط تقريبا، والنظام في حالة مستقرة، MMC يتم تحويل دولة -STATCOM من امتصاص قوة رد الفعل بالسعة لالمنبعثة قوة رد الفعل بالسعة.

5. الخاتمة

وأشار التحليل هنا MMC-STATCOM متني جانب بقوة إلى نظام غير الخطية، وحدة تحكم PI التقليدي القائم على الحلقة الداخلية بحضور تعقب الحالي-MMC STATCOM إدخال اضطراب، وضعف تأثير تتبع الحالي، يتسبب في النظام لتظهر أكثر عملية انتقالية طويلة مشاكل عدم الاستقرار حتى. اقترح استخدام التكنولوجيا الحيوية فعالة اضطراب السيطرة ADRC، ونشط والتيارات غير الفعالة لفصل مصممة ADRC، عن طريق ترتيب الانتقال صلات المسار، شريطة توسيع والخطأ دولة حلقة مفرغة مراقب غير الخطية وما شابه ذلك، لتحقيق التعويض. من خلال بناء نموذج المحاكاة في MATLAB / SIMULINK، والدليل على أدوات تحكم ADRC نشطة وتفاعلية فصل السلطة والسيطرة DC استقرار التيار الكهربائي دون وحدة، والتغلب على نحو فعال السيطرة PI سرعة الاستجابة على أساس التجاوز الصراع بين تحسين الاستقرار، والحصانة ونظام MMC STATCOM متانة.

مراجع

 MARQUARDT R.Stromrichterschaltungen معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا verteilten Energiespeichern: الألمانية، DE10103031A1

.2001-01-24.

 يانغ شياو فنغ لين Zhiqin مداولات، الخ استعراض متعدد المستويات الجمع تحويل وحدة من الجمعية الصينية للهندسة الكهربائية، 2013،33 (6): 1-12.

 دو هوى تشاو يووي APF القائم على تقنية وحدات متعددة المستويات السلطة سينيكا، 2015،13 (5): 128-133.

 هاجيوارا M، نيشيمورا K، أكاجي H.A متوسطة الجهد محرك السيارات مع وحدات متعددة المستويات المعاملات PWM inverter.IEEE على إلكترونيات القوى، 2010،25 (7): 1786-1799.

 يوان النص المعروف، دونغ شيو تشينغ، يو زياومي المزيد من البحوث المستندة إلى تحويل مستوى الناقل SPWM الهجين وحدات التكنولوجيا الالكترونية السيطرة، 2017،43 (6): 143-146.

 دانيال على أساس خطي رفض اضطراب نشط من نظام MMC STATCOM وتحسين الدورة الدموية لقمع كل استراتيجية السيطرة على ضغط شيان: جامعة شيان للتكنولوجيا، عام 2016.

 ليو جيا جون دانيال محاكاة خطية من استراتيجية مكافحة استنادا إلى ADRC أنظمة MMC STATCOM قمع تداول السلطة تعويضا رد الفعل مكثف 2017 (5): 60-65.

 هوانغ Ahui القائمة على البحوث ADRC وتطبيق نظرية شبكة توزيع STATCOM تيانجين: جامعة تيانجين للتكنولوجيا، عام 2017.

 ليو وى، وانغ تشاو ليانغ تشاو تشنغ يونغ، واستراتيجيات التحكم الأخرى على أساس مبدأ MMC-HVDC ADRC معدات التشغيل الآلي للقوة، 2015،35 (9): 87-93.

 مروحة بن بن وانغ، تحكم النظام القائم الدبق VSC-HVDC تصميم ADRC معدات التشغيل الآلي للقوة، 2013،33 (5): 65-75.

 يانغ تشينغ، قائمة انغ تشوان، بانجين ون، وآخرون الخطية ADRC المعلمات B0 تحديد ومراقبة المعلمة ضبط مع قرارات القانون، 2015 (9): 1691-1695.

 ما يان فنغ تشو Yichen ليو هاينان ايرلاينز، وما إلى ذلك ان التذبذب طريقة السيطرة المحلية على أساس وحدة متعددة التردد المنخفض تحكم اضطراب الرفض للجمعية الصينية للهندسة الكهربائية، 2017،37 (5): 1360-1372.

 تشانغ شياو مينغ، في Jiyan، وانغ Kunkun طريقة الدراسة الذاتية تحكم PID أربعة الدوار تطبيق الحصانة الطائرات التكنولوجيا الالكترونية، 2019،45 (3): 90-93.

 السيطرة FRANKLIN G.Feedback أنظمة ديناميكية بكين: الشعبية المشاركات والاتصالات الصحافة، 2007.

 هان Jingqing التكنولوجيا اضطراب السيطرة الرفض: تقنية التحكم لتعويض حالة من عدم اليقين المقدرة بكين: الدفاع الوطني صناعة الصحافة، 2008.

 ليو وى، وانغ تشاو ليانغ تشاو تشنغ يونغ، واستراتيجيات التحكم الأخرى على أساس مبدأ MMC-HVDC ADRC معدات التشغيل الآلي للقوة، 2015،35 (9): 87-93.

 مروحة بن بن وانغ، تحكم النظام القائم الدبق VSC-HVDC تصميم ADRC معدات التشغيل الآلي للقوة، 2013،33 (5): 65-75.

 يانغ تشينغ، قائمة انغ تشوان، بانجين ون، وآخرون الخطية ADRC المعلمات B0 تحديد ومراقبة المعلمة ضبط مع قرارات القانون، 2015 (9): 1691-1695.

 ما يان فنغ تشو Yichen ليو هاينان ايرلاينز، وما إلى ذلك ان التذبذب طريقة السيطرة المحلية على أساس وحدة متعددة التردد المنخفض تحكم اضطراب الرفض للجمعية الصينية للهندسة الكهربائية، 2017،37 (5): 1360-1372.

الكاتب المعلومات:

تشن هوى 1، SUN يو كون 1، 2، يانغ تينغ، هوانغ يونغ 1

(1. معهد جيانغسو الكهرباء وجامعة هندسة المعلومات، تشنجيانغ بمقاطعة جيانغسو 212013، الصين؛ 2. معهد هندسة الطاقة الكهربائية، معهد نانجينغ للتكنولوجيا، ونانجينغ 211167)