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基于Matlab 分析的TCSC 非线性PID 控制器研究 1 1 2 朱永胜 ，王克文 ，董 燕 (1．郑州大学电气工程学院，河南 郑州 450002；2．中原工学院电子信息学院，河南 郑州 450007) 摘 要：本文根据微分几何理论，设计了晶闸管的可控串联 可控串联补偿装置 （TCSC ）模块由一个串联 补偿装置（TCSC ）的非线性PID 控制器。在Matlab/Simulink 电容器C 和一个晶闸管控制的电抗器L 并联组成， 仿真环境下，建立双机系统模型进行动态仿真。结果表明该 如图1 所示，其中断路器(CB)和金属氧化物可变电 控制器在抑制阻尼，提高系统暂态稳定性方面有很好的作 阻器（MOV ）是与串联电容器一起安装的保护设备， 用。 用来控制电容器是否接入线路和防止过电压。 关键词：TCSC ； 非线性； Matlab TCSC 的工作原理与具有可变电抗的并联 LC ０引言 电路相似。在并联LC 电路的电感支路中串联一对 基于晶闸管的可控串联补偿装置 （Thyristor 反并联的晶闸管开关，通过适当地改变触发角 改 Controlled Series Compensator, TCSC ）是近年来串 变晶闸管支路电流，等效于改变了该支路的电抗值, 联补偿新技术的代表，是灵活交流输电系统 从而改变了TCSC 的等效基波阻抗。TCSC 模块的 （Flexible AC Transmission Systems, FACTS ）的主 等效阻抗为 （LC 回路）： 要组成部分。由于采用晶闸管代替传统串联补偿装 Z eq ( 1 ) j L j 1 1 （1） 置的机械开关，使TCSC 具有了几乎无限次、无磨 j C C  L 损以及快速连续调节的能力，在潮流控制，提高系 通过改变ωL 的大小，即可使整个并联回路体 [1] 统稳定性方面发挥着重要作用 。 现容性或者感性电抗。TCSC 的基波电抗可通过理 与早期研究注重TCSC 的建模不同，近期的研 [5] 论计算得 ： 究多集中在应用各种线性和非线性理论设计高性 X K X （2 ） TCSC  C [2,3] 能控制器方面 。而电力系统是一个强非线性系 1 其中：X C  ， 统，采用线性控制即在运行点局部采用近似线性化 C 方法，当系统受到扰动偏离所选状态点较远时，可 2 2 2 cos2  sin  K  1 2  2 tg tg  2 ， 能会出现鲁棒性差的情况。而基于微分几何法得非  1   1 