20世紀90年代以來，電能質(zhì)量問題成為研究的重點，其中電壓暫降成為影響電力負荷安全運行比較突出的問題。動態(tài)電壓恢復(fù)器（DynamicVoltageRestorer，DVR）是目前解決電壓暫降問題比較經(jīng)濟、有效的用戶電力裝置。

　　決定動態(tài)電壓恢復(fù)器補償效果的關(guān)鍵問題之一是控制策略的實現(xiàn)。目前常用的控制方法包括前饋、反饋和復(fù)合型控制等線性控制方式，以及人工智能、模糊、無差拍、空間矢量等的非線性控制方式。

　　由于電壓暫降通常是由突發(fā)的短路電流引起，具有基金項目：國家自然科學基金項目（51147010）；浙江工業(yè)大學信息處理與自動化技術(shù)重中之重學科支持突發(fā)性和暫態(tài)性，因此，控制策略的研究仍然是熱點之一。

　　它針對單相電壓，將電壓與實際電壓的誤差和其誤差的微分值輸入到模糊控制器中替代傳統(tǒng)的控制方法。比較后驗證了該方法的有效性。進一步說明模糊控制能夠根據(jù)系統(tǒng)電壓的變化，自動調(diào)整參數(shù)，從而大大降低獲取系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征量所付出的代價，具有較強的魯棒性，但在穩(wěn)態(tài)誤差、負載適應(yīng)性等問題上，不能滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。

　　本文針對無串聯(lián)變壓器型dvr，提出了增量式模糊自整定PID控制策略，利用Z-N臨界比例度法對PID參數(shù)進行整定，構(gòu)造二維模糊控制器對整定后的參數(shù)進行調(diào)整并實現(xiàn)電壓補償。比較后，通過大量的仿真，它由儲能單元A、逆變單元B和濾波單元C三部分構(gòu)成。逆變單元是由三個單相H橋逆變器構(gòu)成。DVR進行補償時的等效電路如所示。

　　由可得如下狀態(tài)方程其中：Cf是濾波單元的電容值；及和Zf分別是濾波單元的電阻值和電感值；Vm、Vs、V/和FdvR分別是逆變電壓、電源電壓、負載電壓和補償電壓；//和f分別是負載電流和電感電流。

　　由上述狀態(tài)方程可得其開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如所示。

　　其中知為直流側(cè)電壓Fdc.由可得其主回路開環(huán)函數(shù)為：因為電阻值Rf較小可忽略，則其開環(huán)函數(shù)為：2模糊控制實現(xiàn)模糊控制在系統(tǒng)控制中不需要建立精確的數(shù)學模型，且比其他非線性控制具有更好的魯棒性能。

　　本文的模糊控制器以被控對象的目標值與反饋值的誤差e和誤差變化率6作為輸入，用模糊推理的方法進行在線調(diào)整PID的參數(shù)Xp、Xi、心，從而使被控對象具有良好的動態(tài)性能和靜態(tài)性能。

　　2.1電壓檢測采用dq變換法對三相電壓進行幅值檢測。將abc三相電壓變換到dq坐標系的關(guān)系式為廠n可知，"d為三相電壓基頻分量的有效值。

　　2.2參數(shù)選擇模型，并按Z-N臨界比例度整定方法得到臨界周期為0.486s，如所示。

　　由表1中所示的Z-N經(jīng)驗公式，可得：控制器表3AA1對應(yīng)的模糊控制規(guī)則表Table3Theruletableof 2.3模糊控制器參數(shù)模糊自整定PID控制器可分為兩類：位置式和增量式。本文分別構(gòu)建了增量式和位置式模糊控制器，并對其進行了比較。文中以增量式參數(shù)模糊自整定PID控制策略為重點，其構(gòu)建的二維模糊控制器如。建立一個雙輸入單輸出的模糊控制器，選取電壓與負載電壓的偏差e和偏差變化率作為模糊控制器的兩個輸入，選取輸入e和的模糊集合論域分別為、，輸出的模糊集合論域為，控制器的輸入、輸出語言變量都取PL，PM，PS，Z，NS，NM，NL七個模糊子集，其含義依次為正大、正中、正小、零、負小、負中、負大。隸屬函數(shù)分布如所示。

　　輸入隸屬函數(shù)模糊控制器結(jié)構(gòu)圖建立AKp、AKi、AKd對應(yīng)的模糊控制規(guī)則，見表2表4.表2AKp對應(yīng)的模糊控制規(guī)則表表4Ad對應(yīng)的模糊控制規(guī)則表Table4Theruletableof經(jīng)以上步驟本文建立的模糊控制器的輸入輸出關(guān)系如所示。

　　圖中所示曲線整體比較光滑，說明本文建立的模糊控制器的參數(shù)選擇適當。

　　3系統(tǒng)仿真3.1仿真系統(tǒng)利用Matlab/Simulink中建立仿真系統(tǒng)，如所示。其中參數(shù)設(shè)置為：電源電壓為400V，頻率為50Hz，帶阻感性敏感負荷，電阻為35Q，電感仿真系統(tǒng)圖其中增量式參數(shù)模糊自整定PID控制系統(tǒng)模型如所示。

　　量式參數(shù)模糊自整定PID控制系統(tǒng)。2結(jié)果與比較電壓在0.05s時發(fā)生電壓暫降，持續(xù)時間為0.05s.在30%、40%、60%電壓暫降和帶三相不平衡負載四種情況下分別進行系統(tǒng)仿真。文中以30%電壓暫降仿真波形為例，0為四種控制方法效果圖，其中（a）為PID控制、（b）為純模糊控制、（c）為位置式、（d）為增量式模糊自整定PID，比較后四種控制方法仿真結(jié)果比較見表4.仿真實驗PID純模糊位置式增量式調(diào)節(jié)超調(diào)調(diào)節(jié)超調(diào)調(diào)節(jié)超調(diào)調(diào)節(jié)超調(diào)時間量時間量時間量時間量30%15ms12%16 ms12%和過補償由仿真結(jié)果可知，參數(shù)模糊自整定PID控制穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差方面都比較理想，增量式比位置式動態(tài)性能更好，響應(yīng)速度更快，穩(wěn)態(tài)誤差也更小。

　　增量式模糊PID與PID控制在動態(tài)響應(yīng)速度和比較大超調(diào)量方面控制效果相當，調(diào)節(jié)時間都比PID控制短，系統(tǒng)參數(shù)變化時，模糊PID比PID控制效果更好，具有更好的魯棒性。

　　表5四種控制方法仿真結(jié)果比較4結(jié)論（1）構(gòu)造了增量式模糊自整定PID控制的無串聯(lián)變壓器型DVR通過仿真驗證本文方法的有效性。

　　模糊自整定PID控制方法進行比較。結(jié)果表明本文所述方法能發(fā)揮PID和模糊控制兩者的優(yōu)點，對DVR系統(tǒng)的適應(yīng)性強、調(diào)節(jié)時間短、超調(diào)小，特別是在系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變時同樣可獲得令人滿意的控制效果，能很好地適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的變化。