基于模糊控制的SVC水冷却系统仿真研究.pdf

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1、2013拄仪表技术与传感器2O13第3期InstrumentTechniqueandSensorNO．3基于模糊控制的SVC水冷却系统仿真研究徐深，徐群，朱英魁，莫锦攀(1．河海大学能源与电气学院，江苏南京210098；2．南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211102)摘要：针对静止无功补偿装置(SVC)水冷却系统通过单一的风机投切来实现降温控制出现的精度差、稳定性差等问题。引入电动三通阀对流经风机的水流比例进行模糊控制。根据专家理论知识和实践经验的总结给出其控制策略，利用Matlab仿真分析表明风机与电动三通阀相结合有良好的

2、控制效果，有效避免风机频繁投切，增强水冷却系统稳定性，同时避免水温波动剧烈导致的阀组凝露现象。关键词：水冷；模糊控制；电动三通阀；风机；稳定性中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)03—0085—03AnalysisofSVCCoolingSystemBasedonFuzzyControlXUShen，XUQun，ZHUYing-kui，MOJin-pan(1．EnergyandElectricalcollege，HohaiUniversity，NanJing210098，China；2．N

3、ari-relaysElectricCo．Ltd，Nanjing211102，China)Abstract：OnlyusingcoolingfantoreducethetemperatureofwatermaycausesomeproblemswithlowaccuracyandstabilityinSVCcoolingsystem．Usingelectricthree—wayvalvetocontroltheproportionofwaterwhichgoesthroughthecoolingfanfuzzilycanfigu

4、reitout．Thispaperpresentedthecontrolstrategybasedonspecializedtheoriesandpracticalexperience．Theresultofstud-yingwithMatlabshowsthattheapplicationofcoolingfanandelectricthree-wayvalvegivesagoodcontrolperformance，efectivelypreventsthefansfrequentlyswitchingandimprovet

5、hestabilityofcoolingsystem，avoidcondensationcausedbywatertemperaturefluctuations．Keywords：coling；fuzzycontrol；three—wayvalve；coolingfan；stability0引言SVC密闭式水冷却系统外部二次换热部分用于对循环冷却水进行降温，保证其对可控硅阀组的冷却效果。对于站用电电压波动频繁及电能质量差的换流站，为避免变频器频繁出现故障，采用工频电源直接启动的方式⋯，水温控制过程中易造成风机的频繁投切，加重机械

6、部件磨损老化，水温波动明显，阀组易产生凝露现象。将电动三通阀加入水冷却系统对流经风机的水流比例进行调节从而间接调节风机冷却效果以达到良好的散热目的。模糊控制对被控对象数学模型的依赖性较小，适用于控制模型不易确定、非线性、时滞性、时变性、多参数的控制系统J。文中采用Matlab对电动三通阀模糊控制器进行设计和仿真，给出了风机投切与电动三通阀相结合的控制方案。1SVC水冷却系统静止无功补偿装置(SVC)内可控硅元件在运行过程中会电碗=逋阀产生大量的热量，如果散热不良，元件的温度超过允许的最高结温，性能就会恶化甚至发生损坏。所以须选择

7、适当的散热方图1水冷却系统示意图式与合理的设计，使可控硅阀组的能力充分发挥，提高SVC系2模糊控制器设计与仿真统工作的稳定性J。2．1系统模型SVC水冷却系统主要由以下几部分组成：内冷却水循环回由于温度具有滞后、大惯性、缓变等固有特性，将该工业路、外部二次热交换和控制系统]。内冷却水循环回路流经可过程近似为一阶纯滞后惯性环节，其传递函数近似表示为控硅阀组带走其热量J，它由3个部分组成：冷却水主循环回Gt(s)e。()由于电动三通阀执行机构具有惯性，将环节近似为一阶惯收稿日期：2012—08—31收修改稿日期：2012—12—21

8、性环节，其传递函数近似表示成InstrumentTechniqueandSensorMHr．2013表1模糊控制规则表G(s)=L_(2)JT12．2模糊控制器结构模糊控制器采用二维结构】，水温偏差E、水温偏差变化率＆作为模糊控制器的输入变量，系统运行过程中水泵