重复控制技术在FACTS中应用的研究

重复控制综述
重复控制是综合运用控制理论、信息处理和计算机等科学技术，利用自动控制系统实现对信号的重复性处理，从而获得更高的控制效果的一种技术。

它能在控制过程中实现信号的重复性，以达到更好的控制效果。

随着科学技术的发展，重复控制的应用也非常广泛。

重复控制可以将复杂的控制任务简化为重复的控制任务，这样就可以更好地控制复杂的系统。

重复控制可以将复杂的系统分解成几个简单的系统，然后重复这些简单系统，以实现最终的控制目标。

此外，重复控制还可以有效控制系统的传递函数，从而实现更好的控制效果。

重复控制具有良好的稳定性和可靠性，可以实现高精度的控制。

重复控制系统具有良好的可靠性，可以有效地抵抗外部干扰，保持系统的稳定性。

此外，重复控制还可以结合自动测试技术，有效地实现自动化测试，从而提高测试效率。

重复控制已经在航空航天、军事工程、高科技产品等领域应用非常广泛。

在航空航天领域，重复控制可以用于飞行器的控制，进行自动驾驶、自动降落等操作；在军事工程领域，重复控制可以用于武器系统的控制，实现自动
导弹发射等操作；在高科技产品领域，重复控制可以用于自动机器人的控制，实现自动装配等操作。

重复控制也可以应用于生物医学领域，用于实现自动化的诊断技术，提高诊断的准确性，同时也可以实现自动化的临床治疗技术，提高治疗的效果。

此外，重复控制还可以用于环境监测领域，用于实现自动化的气象监测，从而更好地预测气象变化，有效防范灾害。

重复控制可以使控制系统获得更高的精度和可靠性，因此它已经成为当今社会中控制系统中不可缺少的一部分，并在各个领域得到了广泛的应用。

电力系统的重要研究课题1.特高压交直流输电技术的相关课题在我国，特高压电网指的是以1000kV交流电压和 800kV直流电压输电工程和技术。

特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架，超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。

建设特高压电网时满足未来持续增长的电力需求根本保证.只有加快建设电压等级更高、网架结构更强、资源配置更大的以特高压电网为核心的国家电网才能满足大规模的电力输送和供应，提高我过能源开发与利用效率。

特高压输电技术的相关研究热点主要高电压技术、控制与保护技术以及新材料与设备制造等。

高电压技术的研究主要包括特高压电晕效应、特高压绝缘理论与技术、特高压电磁环境及其影响、过电压分析与绝缘配合等.控制与保护技术研究主要包括高压直流输电系统的控制系统设计方法、控制器的成套设计与实验、高压直流输电系统的保护技术研究等.新材料与设备制造技术包括新型绝缘材料的研发、电力电子器件的制造技术以及其他特高压设备设计与制造等。

2.基于电压源型换流器多端高压直流输电技术的相关课题基于电压源换流器的高压直流输电技术（VSC—HVDC)是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，采用最先进的电压源换流器(VSC）、全控型电力电子器件(IGBT)和脉冲调制（PWM）技术，解决了常规直流输电技术的诸多固有瓶颈：它可以实现有功功率和无功功率的独立控制，提供动态无功补偿能力，改善电能质量，向无源网络供电，并且滤波容量小,占地面积小，环境污染低，便于模块化。

相比于交流输电和常规直流输电,其可控性较好、运行方式灵活,在传输能量的同时，还能灵活调节交流系统的电压,在可再生能源并网、城市供电、海岛供电等方面具有巨大的优势。

大规模海上和陆地风能、荒漠太阳能、水电等可再生能源电力的开发，对美国、欧洲、中国等各大电力系统都提出了大容量、远距离输电的需求.为此,各国都在现有输电技术的基础上研究探索新的输电方式和输电技术，为发展新的输电网络提前作技术储备.其中，基于电压源型换流器多端高压直流输电（VSC—MTDC）技术成为各国研究、设计与开发的重点。

并网逆变器系统中的重复控制技术及其应用研究一、概述随着可再生能源的快速发展，特别是太阳能和风能的大规模应用，并网逆变器在电力系统中的作用日益凸显。

并网逆变器不仅需要将分布式电源产生的电能转化为与电网同频同相的交流电，还需保证电能的质量和稳定性。

由于分布式电源通常接入电网的末端，电网中的谐波、电压波动和不平衡等问题会对并网逆变器的运行产生影响。

研究并网逆变器系统中的控制技术，特别是针对电网扰动和电能质量问题的控制技术，具有重要的现实意义和应用价值。

重复控制技术作为一种有效的电力电子控制方法，在并网逆变器系统中得到了广泛的应用。

该技术基于内模原理，通过构建一个与扰动信号频谱相同的内部模型，实现对特定频率谐波的精确跟踪和抑制。

本文将对并网逆变器系统中的重复控制技术进行深入研究，分析其基本原理、实现方法以及在实际应用中的挑战和解决方案。

本文首先介绍并网逆变器系统的基本结构和功能，然后重点阐述重复控制技术在并网逆变器中的应用原理和实现方法。

在此基础上，分析重复控制技术在提高并网逆变器电能质量和稳定性方面的优势，并探讨其在面对电网扰动和复杂运行环境时的挑战和应对策略。

通过实际案例和仿真实验验证重复控制技术在并网逆变器系统中的有效性，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

1. 并网逆变器系统的概述并网逆变器系统是电力系统中关键的一环，特别是在分布式发电领域，其扮演着将可再生能源（如太阳能、风能等）转化为电能并注入公共电网的重要角色。

并网逆变器系统的核心功能是将直流电能转换为与电网同步的交流电能，从而实现对电网的高效、安全供电。

并网逆变器系统的工作原理主要包括直流交流（DCAC）转换、电压和频率控制以及并网控制等步骤。

通过电力电子器件（如绝缘栅双极晶体管IGBT）对输入的直流电进行开关控制，实现DCAC转换。

接着，通过先进的控制算法对输出电压的频率、幅度和相位进行调整，以确保与电网电压同频同相。

通过专门的并网控制策略，确保输出的交流电顺利并入电网，同时保持系统稳定运行。

基于RTDS的机电电磁暂态混合实时仿真及其在FACTS中的应用李秋硕;张剑;肖湘宁;李伟;汪建【摘要】深入研究了基于实时数字仿真器（RTDS）的混合仿真平台的实现方法,其中包括利用RTDS的自定义工具Component Builder（CBuilder）开发的机电暂态程序与接口模块,并选取了适用于该仿真平台的数据交换时序。

提出了利用机电-电磁暂态混合仿真技术进行柔性交流输电系统（FACTS）研究的方法,并在RTDS上搭建有两个静止无功补偿器（SVC）控制母线电压的系统模型,对全系统进行全电磁实时仿真、机电-电磁混合实时仿真、对等值化简后的系统进行全电磁仿真,比较不同SVC组合控制下的仿真结果。

验证了混合仿真系统的准确性,阐述了利用未等值大系统开展FACTS应用研究的必要性。

可以预见,混合仿真技术在大系统的FACTS研究中具有良好的前景。

%The implementation method of hybrid simulation platform based on real-time digital simulator（RTDS） is investigated in depth,including electromechanical transient programme and interface module based on user defined tool component builder（C Builder） in RTDS.And the time sequence to exchange data suited for this simulation platform is chosen.A method that the hybrid simulation for electromechanical transient and electromagnetic transient should be utilized to study FACTS is put forward.A power system with two SVCs controlling the voltage of buses is built in RTDS.The results of different combination between the two SVCs are compared among the full electromagnetic system,electromechanical transient and electromagnetic transient hybrid simulation system and full electromagnetic equivalentsystem after simplification.By contrast,the accuracy of the hybrid simulation system is proved.The necessity to study application of FACTS in the full scale system is represented.It is predictable that hybrid simulation technology has a good prospect in the field of FACTS research in the large scale system.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2012(027)003【总页数】8页(P219-226)【关键词】混合实时仿真;接口;FACTS;对比分析【作者】李秋硕;张剑;肖湘宁;李伟;汪建【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM7431 引言随着电力电子技术的在电力系统中的广泛应用，FACTS技术在电力系统稳定和控制方面发挥越来越重要的作用，但同时FACTS技术也对电力系统本身带来巨大的影响，尤其是当多个FACTS设备存在时，他们之间存在着相互影响。

!"#及重复控制技术在测试用交流电源中的应用王$正%，&，朱兴动%，张$磊%（%’海军航空工程学院青岛分院，山东青岛&(()*%；&’北京大学系统与控制中心，北京%))+,%）摘$要：介绍了!"#及重复控制技术在测试用交流电源中的应用。

采用该控制方式的交流电源不仅能够输出频率幅值可调的正弦电压，而且能够输出周期性畸变电压。

该电源采用数模混合控制及重复控制方法，数字部分实现高精度的波形发生器和电压有效值控制；模拟部分采用电压电流瞬时值控制，提高响应速度；重复控制可消除由非线性负载及周期性干扰引起的波形畸变。

最后给出测试波形。

关键词：数字信号处理器；重复控制；数模混合控制；可编程波形发生器；异步查表中图分类号：-#&,.$$$$文献标识码：/$$$$文章编号：%(,%!(0*1（&))0）)*!))*&!).引言测试用交流电源是能够提供可调节的高精度交流电的电力电子装置，这种交流电源是主要应用于交流用电设备的测试中所用的专用电源。

若采用的波形发生器加线性放大器的方法，虽然实现简单，但只能得到正常信号的交流电源。

本文所介绍的交流电源不仅可以作为正常交流电源，输出频率、幅值可调节的高精度正弦交流电，用以测试设备在正弦电压供电下的性能；而且可以模拟交流电网电压的畸变，产生所需的周期性畸变交流电，用以测试设备在供电电压存在畸变时的性能；还可模拟电网电压的波动，产生所需要的动态扰动电压，用以测试设备在供电电压存在动态扰动时的性能。

%$电源原理电路与控制原理测试用交流电源原理结构框图如图%所示。

主电路由可控整流电路，全波桥式逆变器和输出23滤波器组成。

单相全波桥式逆变器采用三角波比较方式的电流跟踪型#45技术，逆变器输出的脉宽调制波经23滤波输出交流电压。

本电源的全波桥式逆变器采用数字和模拟混合控制方式。

逆变电源的输出电压!"，滤波电容电流#$经过霍尔传感器和信号调理电路，得到参与控制的反馈信号!"%及#$%。

FACTS 装置控制器设计中的关键技术问题Key Technologies on Design of FACTS Controller清华大学电机系 王　强　姜齐荣　梁　旭刘文华　王仲鸿　韩英铎　(北京100084)【摘要】　在归纳总结大量文献的基础上,对FACTS装置控制器设计中会遇到的一系列关键性的技术问题,诸如快速信号采集处理、控制的多目标、直流偏磁问题、不对称问题、控制与保护、控制器之间的协调等,做了较全面的综述。

【关键词】　FACTS 控制器设计　直流偏磁Abstract Based on Summation of massive reference ma 2terials ,this paper comprehensively discusses a series of critical problems encountered in design of FACTS con 2troller ,such as problems of fast signal acquisition ,multi 2target control ,DC magnetization ,unequilibrium ,control and protect ,coordination among controllers etc.K ey w ords FACTS controller design DC Magnetiza 2tion0　前言柔性交流输电技术(FACTS )是近年来出现的一项新技术,它应用电力电子技术的最新发展成就及现代控制技术实现对交流输电系统参数以至网络结构的灵活快速控制,以期实现输送功率的合理分配,降低功率损耗和发电成本,大幅度提高系统稳定性、可靠性。

使电力系统中影响潮流分布的3个主要电气参数:电压、线路阻抗及功率角可按系统的需要迅速调整。

FACTS 装置包括:静止无功补偿器(SVC ),新型静止无功发生器(StatCom ),可控串补(TCSC ),晶闸管控制移相器(TCPAR ),统一潮流控制器(U P 2FC ),晶闸管控制动态掣动(TCDB ),晶闸管切换过压保护(TSOV P ),次同步振荡抑制器(N GH 2SSR )。

重复控制算法在转台伺服系统中的应用
杨松;曾鸣;苏宝库
【期刊名称】《电机与控制学报》
【年(卷),期】2007(011)005
【摘要】针对转台伺服系统中周期性波动力矩扰动抑制问题,利用重复控制算法能以十分简单的控制器形式高精确度地完成跟踪或抑制周期性参考信号或扰动信号的优点,提出了一种基于扰动观测器的鲁棒学习控制算法.给出了基于扰动观测器的转台伺服系统结构图,并将重复控算法引入到基于扰动观测器的扰动补偿策略中.L2稳定性定理证明该方法保证了闭环系统的稳定性和对期望信号的渐近跟踪;仿真结果也表明,该方法较传统方法既有效地抑制了系统周期性波动力矩,又提高了系统运动曲线的跟踪性能.
【总页数】4页(P508-511)
【作者】杨松;曾鸣;苏宝库
【作者单位】哈尔滨工业大学,控制科学与工程系,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,控制科学与工程系,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,控制科学与工程系,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.一种基于模糊补偿的自适应控制在液压转台伺服系统中的应用 [J], 李军伟;赵克定
2.多模态模糊PID控制算法在转台伺服系统中的应用 [J], 向学辅;周晓华
3.钢环反射式光栅编码器在转台伺服系统中的应用 [J], 赵金标;朱庆生;周小军;李金鹏
4.模糊滑模控制在数控转台伺服系统中的应用 [J], 姜静;吕恩辉
5.数字PID控制在SLR流动站转台伺服系统中的应用 [J], 陈大恒;吴强;张忠平;陈菊平;党舒煜;王元明
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重复控制逆变器并网电流控制技术研究作者：陈凯张杰来源：《中国测试》2015年第03期摘要：针对在逆变电源系统中因模型的不精确及系统负载的非线性、以及常规方法中基于完美对消思想设计的重复控制器无法满足逆变电源的控制需求且设计复杂等问题，提出一种新的重复控制器设计方法，利用数字滤波器代替重复控制补偿器，并将内模系数和补偿器等效为同一个低通滤波器。

将改进后的重复控制器与PI控制相结合，形成复合式控制系统，进一步提高电流跟踪速度，减小电流谐波含量。

并通过运行Matlah仿真模型和具体实验平台测试，验证该方法的可行性和良好性能。

关键词：比例积分控制；重复控制；总谐波失真（THD）；并网逆变器文献标志码：A文章编号：1674-5124（2015）03-0091-050 引言并网逆变器是分布式并网发电系统的关键部分，它将直流电能变换成交流电能并传输到公共电网，供电网负载使用。

为减小对电网的污染，分布式并网发电系统必须具有高功率因数和低并网电流谐波含量。

根据IEEE的相关标准，对于太阳能光伏发电系统和风力发电系统，允许的最大电流谐波含量为5%。

应用最为广泛的并网控制算法是比例积分（PI）控制、谐振控制（PR）和重复控制。

PI 控制具有简单、易离散、参数整定确定和鲁棒性强等特点，但是其难以精确跟踪时变的交流正弦信号，系统将存在稳态误差；PR控制具有良好的稳态性能，可以提高输出电流质量，但前提是每一个谐波频率都对应一个谐振控制器；重复控制是一种基于内模原理的控制方法。

重复控制能够消除周期性误差信号和最小化电流谐波含量，已广泛用于逆变系统中。

但是由于重复控制器中周期延时的存在，使得重复控制器不能立即输出，而是延迟到下一个周期才会输出，而对于当前周期的误差信号没有任何调节作用，因此系统动态性能较差。

本文首先分析光伏并网逆变器系统模型和重复控制理论，提出一种改进的重复控制器设计方法，并将改进后的方法用于与PI控制相结合的复合式控制系统。