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比較器的選擇開關(guān)，以及連接在所述選擇開關(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)定問題是電力系統(tǒng)的根本問題。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)模越來越大，運(yùn)行越來越接近臨界點(diǎn)，使電力系統(tǒng)的振蕩問題越來越引起注目。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)具有模糊性的語言變量和條件語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比較器的選擇開關(guān)，以及連接在所述選擇開關(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比較器的選擇開關(guān)，以及連接在選擇開關(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；可以通過選擇開關(guān)來選擇控制信號(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)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
[0021]下面通過附圖和實(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。【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，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)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(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；通過選擇開關(guān)來選擇控制信號(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比較器的選擇開關(guān)，以及連接在選擇開關(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)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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比較器的選擇開關(guān)，以及連接在所述選擇開關(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