检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2024年第5期44卷 51-57页

作者：石荣亮兰才华张群英周其锋黄冀王斌桂林理工大学机械与控制工程学院广西桂林541004 广西壮族自治区特种设备检验研究院广西南宁530200 武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081

储能虚拟同步机(VSG)通过模拟同步发电机的转子运动方程,使得储能变换器具备一定的惯量支撑能力,但不可避免地引入有功动态振荡等问题,特别是在储能VSG并联组网系统(ESVPNS)中该问题更为突出。为此提出一种抑制ESVPNS有功动态振荡的有... 详细信息

储能虚拟同步机(VSG)通过模拟同步发电机的转子运动方程,使得储能变换器具备一定的惯量支撑能力,但不可避免地引入有功动态振荡等问题,特别是在储能VSG并联组网系统(ESVPNS)中该问题更为突出。为此提出一种抑制ESVPNS有功动态振荡的有功前馈补偿改进控制策略,利用包含虚拟惯量与一次调频参数的一阶低通滤波环节构造有功前馈项,通过调节前馈参数提升ESVPNS抑制有功动态振荡的能力,在既不依赖通信又无需微分运算的前提下,不影响ESVPNS有功的稳态均分效果。建立包含有功前馈环节的ESVPNS小信号数学模型,并详细给出前馈参数的设计过程。MATLAB/Simulink仿真对比结果验证了所提控制策略的有效性与优越性。

关键词：储能虚拟同步机有功动态振荡并联组网系统有功前馈小信号数学模型

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准Z源逆变器的建模与设计

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电工技术 2024年第17期 79-81,86页

作者：李恩虎侯宁绿能慧充数字技术有限公司陕西西安712044

相较于传统逆变器,准Z源逆变器结构简单、优势突出,能够以单级结构实现升降压功能,在多领域被广泛应用。然而受元件非线性的影响,准Z源逆变器控制性能依赖精准数学模型的建立和补偿环路的配置。为此,对准Z源逆变器的工作原理进行分析,... 详细信息

相较于传统逆变器,准Z源逆变器结构简单、优势突出,能够以单级结构实现升降压功能,在多领域被广泛应用。然而受元件非线性的影响,准Z源逆变器控制性能依赖精准数学模型的建立和补偿环路的配置。为此,对准Z源逆变器的工作原理进行分析,建立小信号数学模型,进而推导得出状态量的传递函数,最后采用零极点配置补偿方法对控制环路进行设计。经仿真分析,所建准Z源逆变器数学模型准确,设计的控制环路使系统具有较好的稳定性和抗干扰能力。

关键词：准Z源逆变器小信号数学模型零极点配置补偿

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隔离半桥电路建模及补偿参数设计

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电器与能效管理技术 2022年第3期 45-50页

作者：金宁德王海欣黄海宏合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009

首先运用能量守恒原理对隔离半桥电路进行理想化转换,再依据开关网络平均模型法,建立隔离半桥电路的交流小信号数学模型,给出系统的开环传递函数。在此基础上,分析数学模型的幅频及相频特性,并进行相应的闭环参数补偿以及系统校正。经... 详细信息

首先运用能量守恒原理对隔离半桥电路进行理想化转换,再依据开关网络平均模型法,建立隔离半桥电路的交流小信号数学模型,给出系统的开环传递函数。在此基础上,分析数学模型的幅频及相频特性,并进行相应的闭环参数补偿以及系统校正。经仿真与实验,结果进一步验证理论建模的有效性和补偿参数的合理性。

关键词：隔离半桥电路开关网络平均模型法小信号数学模型参数补偿

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蓄电池放电调节器的双闭环控制策略

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电源技术 2020年第7期44卷 1012-1014页

作者：鲁伟中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

为保证蓄电池放电调节器(BDR)的动静态性能,针对叠加式移相全桥BDR提出了一种双闭环控制策略。根据叠加式移相全桥BDR的工作机理,获得了系统的小信号数学模型及传递关系,进而提出了一种电压外环、电流内环的控制策略,保证了母线电压的... 详细信息

为保证蓄电池放电调节器(BDR)的动静态性能,针对叠加式移相全桥BDR提出了一种双闭环控制策略。根据叠加式移相全桥BDR的工作机理,获得了系统的小信号数学模型及传递关系,进而提出了一种电压外环、电流内环的控制策略,保证了母线电压的稳定性及对动态负载的快速跟踪能力。仿真结果验证了控制策略的有效性。

关键词：闭环控制放电调节器小信号数学模型叠加式移相全桥

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三相电压型PWM整流器建模、控制及稳定性分析

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电网技术 2019年第6期43卷 2049-2057页

作者：贺诗明熊健代大一王泽吕知彼强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)

三相电压型PWM整流器的状态空间模型具有多输入多输出的非线性结构。根据瞬时有功功率守恒原理,建立了整流器有功电流与直流母线电压之间的小信号模型。整流器工作在整流状态时,存在一个右半平面的零点,系统呈现出非最小相位特性。为了... 详细信息

三相电压型PWM整流器的状态空间模型具有多输入多输出的非线性结构。根据瞬时有功功率守恒原理,建立了整流器有功电流与直流母线电压之间的小信号模型。整流器工作在整流状态时,存在一个右半平面的零点,系统呈现出非最小相位特性。为了更加精确地分析在离散控制下整流器的性能,建立了三相PWM整流器采用电压、电流双闭环控制结构时系统的离散域模型,提出了电压、电流控制器参数的工程设计方法,并且详细地分析了系统各参数对系统稳定性的影响。研究结果表明:系统的稳定性主要受到了电压外环比例系数、交流侧滤波电感、母线电容、负载因素影响。最后,实验结果证明了上述理论分析的正确性。

关键词： PWM整流器小信号数学模型非最小相位特性离散域模型稳定性

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逆变电源虚拟同步并网系统建模与参数整定研究

逆变电源虚拟同步并网系统建模与参数整定研究

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作者：赵勇燕山大学

学位级别：硕士

随着近年来风能与光能的发展势头愈发猛烈,以并网逆变器为枢纽的光伏发电系统开始大规模并入电网,导致电网中新能源发电单元的比例愈来愈高,并开始威胁到传统同步发电机的主导地位。受新能源渗透率攀升的影响,电网的惯性被大大削弱,由... 详细信息

随着近年来风能与光能的发展势头愈发猛烈,以并网逆变器为枢纽的光伏发电系统开始大规模并入电网,导致电网中新能源发电单元的比例愈来愈高,并开始威胁到传统同步发电机的主导地位。受新能源渗透率攀升的影响,电网的惯性被大大削弱,由此带来了许多因系统惯性不足而引发的安全稳定事故。以虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)为代表的虚拟惯量控制逐渐成为近年来的研究热点。与此同时,新能源并网标准也由只要求参与功率补偿演变为需额外具备一定的惯性能力。本文首先对三相电压型逆变器进行数学建模,并推导了电压环与电流环的控制方程,在此基础上设计了电压环与电流环的PI控制器参数。通过对几种典型VSG控制结构的对比分析,建立了一种不含阻尼环节的VSG模型,该模型通过将阻尼环节和调频环节等效,去掉了传统模型中的阻尼环节,且无需锁相环。基于良好的电压电流环参数设计可使电容电压无静差跟踪电压环参考值,从而该模型可避免使用锁相环来获取相关反馈信号。然后,建立了VSG系统小信号数学模型,对有功环与无功环进行了近似解耦分析并给出解耦所需满足条件。基于解耦的前提,对有功环和无功环进行了暂稳态性能等方面的约束,从而使相关参数满足设计要求并给出了参数选取范围。采用频域分析法进行了有功环参数变化对系统性能影响的分析。针对VSG系统并网运行,给出了一种简单可行的预同步方法,通过使并网开关两侧电压相量的幅值、角频率和相位一致,从而达到友好并网的要求,但该方法仍需采用锁相环来获取电网电压信息。最后,基于MATLAB/Simulink和dSPACE半实物仿真平台对虚拟同步电机控制的相关策略进行了仿真与实验验证。控制系统的仿真与实验结果证明了本文所提控制策略的有效性与可行性。

关键词：虚拟同步电机控制惯性能力电压型逆变器小信号数学模型预同步

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柔性直流输电系统的站间鲁棒解耦控制器设计

柔性直流输电系统的站间鲁棒解耦控制器设计

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作者：李鸿亮湖北工业大学

学位级别：硕士

随着大功率电力电子器件的发展,柔性直流输电（VSC-HVDC）技术逐渐成熟,在风力发电并网、异步电网互联、大型城市直流配电及孤岛供电等工程中具有良好的应用前景。然而直流线路的弱惯性使得换流站间存在复杂的耦合关系,常用的PI双闭环... 详细信息

随着大功率电力电子器件的发展,柔性直流输电（VSC-HVDC）技术逐渐成熟,在风力发电并网、异步电网互联、大型城市直流配电及孤岛供电等工程中具有良好的应用前景。然而直流线路的弱惯性使得换流站间存在复杂的耦合关系,常用的PI双闭环控制器仅针对换流站内有功、无功类控制量解耦,忽略了系统中不同换流站之间耦合作用的影响。首先,根据VSC换流器的工作原理在dq旋转坐标系上得到换流器数学模型,通过VSC-HVDC系统的拓扑结构及运行状态分别推导了VSC换流器交流侧、直流侧及直流线路的数学模型,并得到VSC-HVDC系统控制对象的全局小信号数学模型。以经典的PI双闭环控制策略进行仿真,验证了所得控制对象小信号模型的准确性。其次,指出对角PI双闭环控制器难以实现站间解耦的缺陷,提出了一种站间解耦控制器的结构,每一端换流站的控制器中均引入另一端换流站的被控量进行解耦。根据控制目标选择通过H∞混合灵敏度算法求解控制器参数,分析对象模型的特性后设置合适的混合灵敏度权函数,计算得到站间解耦H∞控制器。再次,进行控制器的降阶。根据控制器状态矩阵的Hankel奇异值的大小关系选择合适的降阶保留阶数,使用均衡截项法对控制器进行约简,再以经典控制理论的偶极子对消法和主导极点法对控制器进一步降阶,得到易于工程实现的控制器模型。最后,在MATLAB平台上分析控制器的控制性能,与传统PI控制器的伯德图及小信号模型阶跃响应进行比较,证明了H∞站间解耦控制器具备更好的解耦效果;在PSCAD电磁暂态模型上进行有功功率扰动及直流线路短路故障实验,验证了所设计的H∞站间解耦控制器对于两端换流站的交互作用能起到有效的削弱。

关键词：柔性直流输电小信号数学模型 H_∞混合灵敏度控制站间解耦控制

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三电平有源电力滤波器谐波电流及中点电位平衡控制

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电网技术 2017年第6期41卷 2012-2019页

作者：周京华柴小丰祝天岳陈亚爱章小卫变频技术北京市工程研究中心(北方工业大学) 北京市石景山区100144 北京电动车辆协同创新中心(北京理工大学) 北京市海淀区100081

针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确... 详细信息

针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确性,搭建了三电平有源电力滤波器实验平台,实验结果验证了改进型预测电流和中点电位平衡控制策略的有效性与可行性。

关键词：三电平有源电力滤波器小信号数学模型预测电流中点电位平衡

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基于灵敏度分析的直驱永磁风机并网系统小干扰稳定优化研究

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中国电力 2017年第2期50卷 144-149页

作者：郭永明游晓科刘观起华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局内蒙古包头014000

通过分析风力发电系统的工作原理,建立了双脉冲宽度调制(PWM)控制策略下直驱永磁风机并网系统的数学模型。在此基础上,在静态工作点处对数学模型进行线性化处理,建立了相应的小信号数学模型。利用特征值灵敏度分析法直观地筛选出影响系... 详细信息

通过分析风力发电系统的工作原理,建立了双脉冲宽度调制(PWM)控制策略下直驱永磁风机并网系统的数学模型。在此基础上,在静态工作点处对数学模型进行线性化处理,建立了相应的小信号数学模型。利用特征值灵敏度分析法直观地筛选出影响系统小干扰稳定性的关键因素。据此,从系统的设计角度出发,提出了风机并网系统参数的优化方案。结果表明,通过参数的优化,风机并网系统的稳定性得到了改善。

关键词：风力发电直驱永磁风机小信号数学模型灵敏度分析法小干扰稳定性

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高频开关电源建模及其控制技术研究

高频开关电源建模及其控制技术研究

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作者：林雪松河北工业大学

学位级别：硕士

与传统的线性电源相比,开关电源特别是高频开关电源,具有效率高,体积小,重量轻的特点,这使得高频开关电源具有广阔应用领域。因此,本文对高频开关电源数学模型的建立及其控制方法进行研究。首先对比较常见的几种桥式逆变器的拓扑结构进... 详细信息

与传统的线性电源相比,开关电源特别是高频开关电源,具有效率高,体积小,重量轻的特点,这使得高频开关电源具有广阔应用领域。因此,本文对高频开关电源数学模型的建立及其控制方法进行研究。首先对比较常见的几种桥式逆变器的拓扑结构进行了研究分析,并根据高频开关电源的设计要求,选定滞后桥臂串联二极管方式下的桥式拓扑结构。然后,对该拓扑结构中器件的参数选取进行研究分析,以实现高频开关电源中主电路开关管的零电压零电流导通和关断(ZVZCS),减小开关管在通断过程中产生的损耗,通过MATLAB仿真实验,验证了参数选择的合理性。继而,利用状态空间平均法建立了开关电源的小信号数学模型。根据其数学模型的特点,设计高频开关电源的控制结构。提出了基于内模PID的高频开关电源控制策略;为解决内模PID控制器的鲁棒性与快速性之间的矛盾,在内模PID基础上又引入了模糊控制,利用模糊控制在线调节参数的特点,根据当前的误差和误差变化率,对系统的控制参数实时调节,使系统既有较好的快速性又有较强的鲁棒性,最终完成了高频开关电源的模糊内模PID控制器设计。MATLAB仿真验证了该控制策略的可行性。最后,对基于TMS320F28335的高频开关电源系统进行了初步设计,完成了其中的控制器、检测、光电隔离、驱动等电路设计,以及相关的软件设计。

关键词：高频开关电源移相触发脉冲小信号数学模型模糊内模PID控制 TMS320F28335

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