一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，包括基于預(yù)設(shè)輸入?yún)?shù)設(shè)置的第1比較器，分別與所述第1比較器連接的加法控制支路和模糊控制支路，分別與所述加法控制支路和模糊控制支路連接、且反饋至第1比較器的選擇開(kāi)關(guān)，以及連接在所述選擇開(kāi)關(guān)與第1比較器的第2反相輸入端之間的反饋支路；所述加法控制支路與模糊控制支路的輸入信號(hào)相同；第1比較器的同相輸入端為預(yù)設(shè)參數(shù)輸入端。本實(shí)用新型所述復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中可調(diào)性差、使用不方便和適用范圍小等缺陷，以實(shí)現(xiàn)可調(diào)性好、使用方便和適用范圍大的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力控制領(lǐng)域，具體地，涉及一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題是電力系統(tǒng)的根本問(wèn)題。隨著電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程的加快和電力市場(chǎng)的引入，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，運(yùn)行越來(lái)越接近臨界點(diǎn)，使電力系統(tǒng)的振蕩問(wèn)題越來(lái)越引起注目。但是傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器是在電力系統(tǒng)的某個(gè)合適的工作點(diǎn)下設(shè)計(jì)的，其參數(shù)是固定的，而電力系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的非線性復(fù)雜大系統(tǒng)，它的運(yùn)行方式隨著實(shí)際情況的變化經(jīng)常性的動(dòng)態(tài)變化。
[0003]在現(xiàn)有的控制方法中，模糊控制是最有效的一種控制方式，模糊表達(dá)具有模糊性的語(yǔ)言變量和條件語(yǔ)言控制邏輯是屬于人工智能控制的一種方法，模糊控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、物理概念清晰、知識(shí)表達(dá)簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)控制快速及計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]雖然模糊控制的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器有其優(yōu)點(diǎn)，但是模糊控制的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器沒(méi)有積分環(huán)節(jié)，它很難完全消除穩(wěn)態(tài)誤差，特別是在模糊變量分級(jí)不夠多的情況下，常常會(huì)在平衡點(diǎn)附近出現(xiàn)微小的振蕩現(xiàn)象，使電力系統(tǒng)不能很快達(dá)到穩(wěn)定?；趶?fù)合控制的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器既具有模糊控制的非線性作用，又具有比例和積分控制的快速性和跟蹤能力，具有廣闊的前景。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在可調(diào)性差、使用不方便和適用范圍小等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，以實(shí)現(xiàn)可調(diào)性好、使用方便和適用范圍大的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，包括基于預(yù)設(shè)輸入?yún)?shù)設(shè)置的第I比較器，分別與所述第I比較器連接的加法控制支路和模糊控制支路，分別與所述加法控制支路和模糊控制支路連接、且反饋至第I比較器的選擇開(kāi)關(guān)，以及連接在所述選擇開(kāi)關(guān)與第I比較器的第2反相輸入端之間的反饋支路；所述加法控制支路與模糊控制支路的輸入信號(hào)相同；第I比較器的同相輸入端為預(yù)設(shè)參數(shù)輸入端。
[0008]進(jìn)一步地，所述加法控制支路，包括依次與所述第I比較器的輸出端連接的第I比例控制器K1、第I積分控制器Ι/s、第3比例控制器K3、第2積分控制器Ι/s、第9比例控制器、第3積分控制器Ι/s和加法器，所述第3積分控制器Ι/s的輸出端與加法器的第2同相輸入端連接；所述加法器的輸出端與選擇開(kāi)關(guān)的第I輸入端連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述加法控制支路，還包括第8比例控制器K8 ;所述第8比例控制器K8的一端分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器I/s和第9比例控制器的公共端連接，另一端與加法器的第I同相輸入端連接。[0010]進(jìn)一步地，所述加法控制支路，還包括依次連接至加法器的第3同相輸入端的第10比例控制器KlO和第I微分控制器du/dt ;所述第10比例控制器KlO遠(yuǎn)離第I微分控制器du/dt的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述加法控制支路，還包括第2比例控制器K2 ;所述第2比例控制器K2的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接；第2比例控制器K2的另一端，連接至第I比較器的第I反相輸入端。
[0012]進(jìn)一步地，所述加法控制支路，還包括分別連接至所述反饋支路的第6比例控制器K6和第7比例控制器K7 ;所述加法控制支路的輸出信號(hào)即PID控制信號(hào)；
[0013]所述第6比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接；
[0014]所述第7比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及 第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
[0015]進(jìn)一步地，所述反饋支路，包括依次連接至所述第I比較器的第2反相輸入端的第2比較器、PI調(diào)節(jié)器、第3比較器、PD調(diào)節(jié)器和第4比例控制器K4 ；
[0016]所述第6比較器靠近反饋支路的一端，與第3比較器的反相輸入端連接；第7比例控制器靠近反饋支路的一端，與第2比較器的第I反相輸入端連接；第2比較器的同相輸入端與選擇開(kāi)關(guān)的輸出端連接；第2比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器的輸入端連接，PI調(diào)節(jié)器的輸出端與第3比較器的同相輸入端連接;第3比較器的輸出端與H)調(diào)節(jié)器的輸入端連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述反饋支路，還包括第5比例控制器K5 ;所述第5比例控制器K5的輸入端與第4比例控制器的輸入端連接，第5比例控制器的輸出端與第2比較器的第2反相輸入端連接。
[0018]進(jìn)一步地，所述模糊控制支路，包括依次連接至所述選擇開(kāi)關(guān)的第2輸入端的第2微分控制器du/dt和模糊邏輯控制器；所述第2微分控制器du/dt遠(yuǎn)離模糊邏輯控制器的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器I/s和第9比例控制器的公共端連接。
[0019]本實(shí)用新型各實(shí)施例的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，由于包括基于預(yù)設(shè)輸入?yún)?shù)設(shè)置的第I比較器，分別與第I比較器連接的加法控制支路和模糊控制支路，分別與加法控制支路和模糊控制支路連接、且反饋至第I比較器的選擇開(kāi)關(guān)，以及連接在選擇開(kāi)關(guān)與第I比較器的第2反相輸入端之間的反饋支路；加法控制支路與模糊控制支路的輸入信號(hào)相同?’第I比較器的同相輸入端為預(yù)設(shè)參數(shù)輸入端；可以通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇控制信號(hào)是PID或是模糊控制信號(hào)，在大偏差時(shí)選擇模糊控制達(dá)到快速響應(yīng)的目的，在小偏差時(shí)選擇PID控制達(dá)到消除誤差提高精度的目的；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中可調(diào)性差、使用不方便和適用范圍小的缺陷，以實(shí)現(xiàn)可調(diào)性好、使用方便和適用范圍大的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
[0021]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0023]圖1為本實(shí)用新型復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖1所示，提供了一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。
[0026]本實(shí)施例的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，是一種分段控制算法控制器。該復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，綜合了傳統(tǒng)的比例積分微分控制和現(xiàn)代的模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，不僅具有較快的響應(yīng)速度更好的魯棒性同時(shí)具有高精度無(wú)誤差的特點(diǎn)；在大偏差時(shí)選擇模糊控制達(dá)到快速響應(yīng)的目的，在小偏差時(shí)選擇PID控制達(dá)到消除誤差提高精度的目的；通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇控制信號(hào)是PID或是模糊控制信號(hào)。
[0027]本實(shí)施例的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，包括基于預(yù)設(shè)輸入?yún)?shù)設(shè)置的第I比較器，分別與第I比較器連接的加法控制支路和模糊控制支路，分別與加法控制支路和模糊控制支路連接、且反饋至第I比較器的選擇開(kāi)關(guān)，以及連接在選擇開(kāi)關(guān)與第I比較器的第2反相輸入端之間的反饋支路；加法控制支路與模糊控制支路的輸入信號(hào)相同；第I比較器的同相輸入端為預(yù)設(shè)參數(shù)輸入端。
[0028]其中，上述加法控制支路的輸出信號(hào)即PID控制信號(hào)，包括依次與第I比較器的輸出端連接的第I比例控制器K1、第I積分控制器Ι/s、第3比例控制器K3、第2積分控制器Ι/s、第9比例控制器、第3積分控制器Ι/s和加法器，第3積分控制器Ι/s的輸出端與加法器的第2同相輸入端連接；加法器的輸出端與選擇開(kāi)關(guān)的第I輸入端連接。該加法控制支路，還包括第8比例控制器K8 ;第8比例控制器K8的一端分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接，另一端與加法器的第I同相輸入端連接。該加法控制支路，還包括依次連接至加法器的第3同相輸入端的第10比例控制器KlO和第I微分控制器du/dt ;第10比例控制器KlO遠(yuǎn)離第I微分控制器du/dt的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。該加法控制支路，還包括第2比例控制器K2 ;第2比例控制器K2的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接；第2比例控制器K2的另一端，連接至第I比較器的第I反相輸入端。該加法控制支路，還包括分別連接至反饋支路的第6比例控制器K6和第7比例控制器K7 ;第6比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分另IJ與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接；第7比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
[0029]上述反饋支路，包括依次連接至第I比較器的第2反相輸入端的第2比較器、PI調(diào)節(jié)器、第3比較器、PD調(diào)節(jié)器和第4比例控制器K4 ;第6比較器靠近反饋支路的一端，與第3比較器的反相輸入端連接；第7比例控制器靠近反饋支路的一端，與第2比較器的第I反相輸入端連接;第2比較器的同相輸入端與選擇開(kāi)關(guān)的輸出端連接;第2比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器的輸入端連接，PI調(diào)節(jié)器的輸出端與第3比較器的同相輸入端連接；第3比較器的輸出端與H)調(diào)節(jié)器的輸入端連接。該反饋支路，還包括第5比例控制器K5 ;第5比例控制器K5的輸入端與第4比例控制器的輸入端連接，第5比例控制器的輸出端與第2比較器的第2反相輸入端連接。
[0030]上述模糊控制支路，包括依次連接至選擇開(kāi)關(guān)的第2輸入端的第2微分控制器du/dt和模糊邏輯控制器；第2微分控制器du/dt遠(yuǎn)離模糊邏輯控制器的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型上述各實(shí)施例的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，至少可以達(dá)到的有益效果包括:
[0032]⑴能更有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和保持發(fā)電機(jī)端電壓的水平，并且模糊式電力系統(tǒng)穩(wěn)定器具有很強(qiáng)的魯棒性；
[0033]⑵該復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(基于復(fù)合控制的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)，包含了模糊邏輯和PID控制，克服了模糊式電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的不足，即一般模糊邏輯穩(wěn)定器不具有積分環(huán)節(jié)，它很難完全消除穩(wěn)態(tài)誤差；
[0034]⑶復(fù)合控制的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器既具有模糊控制的非線性控制作用，又具有比例和積分控制的快速性和跟蹤能力；
[0035]⑷使電力系統(tǒng)穩(wěn)定器在較短時(shí)間內(nèi)使電力系統(tǒng)穩(wěn)定，并使超調(diào)減小，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)品質(zhì)得到了極大提高，在電力系統(tǒng)控制中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0036]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，包括基于預(yù)設(shè)輸入?yún)?shù)設(shè)置的第I比較器，分別與所述第I比較器連接的加法控制支路和模糊控制支路，分別與所述加法控制支路和模糊控制支路連接、且反饋至第I比較器的選擇開(kāi)關(guān)，以及連接在所述選擇開(kāi)關(guān)與第I比較器的第2反相輸入端之間的反饋支路；所述加法控制支路與模糊控制支路的輸入信號(hào)相同；第I比較器的同相輸入端為預(yù)設(shè)參數(shù)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述加法控制支路，包括依次與所述第I比較器的輸出端連接的第I比例控制器K1、第I積分控制器1/s、第3比例控制器K3、第2積分控制器Ι/s、第9比例控制器、第3積分控制器Ι/s和加法器，所述第3積分控制器Ι/s的輸出端與加法器的第2同相輸入端連接；所述加法器的輸出端與選擇開(kāi)關(guān)的第I輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述加法控制支路，還包括第8比例控制器K8 ;所述第8比例控制器K8的一端分別與第I積分控制器I/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接，另一端與加法器的第I同相輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述加法控制支路，還包括依次連接至加法器的第3同相輸入端的第10比例控制器KlO和第I微分控制器du/dt ;所述第10比例控制器KlO遠(yuǎn)離第I微分控制器du/dt的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述加法控制支路，還包括第2比例控制器K2 ;所述第2比例控制器K2的一端，分別與第I積分控制器I/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接；第2比例控制器K2的另一端，連接至第I比較器的第I反相輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述加法控制支路，還包括分別連接至所述反饋支路的第6比例控制器K6和第7比例控制器K7 ;所述加法控制支路的輸出信號(hào)即PID控制信號(hào)； 所述第6比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接； 所述第7比例控制器遠(yuǎn)離反饋支路的一端，分別與第I積分控制器Ι/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器Ι/s和第9比例控制器的公共端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述反饋支路，包括依次連接至所述第I比較器的第2反相輸入端的第2比較器、PI調(diào)節(jié)器、第3比較器、ro調(diào)節(jié)器和第4比例控制器K4; 所述第6比較器靠近反饋支路的一端，與第3比較器的反相輸入端連接；第7比例控制器靠近反饋支路的一端，與第2比較器的第I反相輸入端連接；第2比較器的同相輸入端與選擇開(kāi)關(guān)的輸出端連接；第2比較器的輸出端與PI調(diào)節(jié)器的輸入端連接，PI調(diào)節(jié)器的輸出端與第3比較器的同相輸入端連接;第3比較器的輸出端與H)調(diào)節(jié)器的輸入端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述反饋支路，還包括第5比例控制器K5 ;所述第5比例控制器K5的輸入端與第4比例控制器的輸入端連接，第5比例控制器的輸出端與第2比較器的第2反相輸入端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合控制型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，其特征在于，所述模糊控制支路，包括依次連接至所述選擇開(kāi)關(guān)的第2輸入端的第2微分控制器du/dt和模糊邏輯控制器；所述第2微分控制器du/dt遠(yuǎn)離模糊邏輯控制器的一端，分別與第I積分控制器1/s和第3比例控制器K3的公共端、以及第2積分控制器1/s和第9比例控制器的公共端連接。
【文檔編號(hào)】G05B13/04GK203705848SQ201420005158
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】戴偉, 陳芳, 牟長(zhǎng)洲, 王月盈 申請(qǐng)人:新疆希望電子有限公司