检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2021年第4期41卷 1410-1421页

作者：胡长斌王海鹏周京华史运涛罗珊娜范辉陆珩北方工业大学电气与控制工程学院北京市石景山区100144 国网河北省电力有限公司河北省石家庄050022

针对直流母线电压波动问题,提出基于鲁棒残差生成器的多DC-DC变换器下垂并联的动态补偿控制结构。首先阐述各变换器间的环流和母线波动的原因,建立DC-DC变换器的状态空间模型。其次根据DC-DC变换器的模型推导得到鲁棒残差生成器的状态... 详细信息

针对直流母线电压波动问题,提出基于鲁棒残差生成器的多DC-DC变换器下垂并联的动态补偿控制结构。首先阐述各变换器间的环流和母线波动的原因,建立DC-DC变换器的状态空间模型。其次根据DC-DC变换器的模型推导得到鲁棒残差生成器的状态空间表达式,并根据模型匹配理论对电压环补偿控制器进行降维设计,针对变换器最小相位和非最小相位系统的特点,采用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)进行求解。为进一步提升变换器的动态响应速度,根据变换器的电路模型与动态补偿结构,设计电流环补偿控制器以抵消电压环补偿控制器所带来的内部扰动。此外,针对直流下垂系统中变换器间的暂态环流问题,提出扰动分配策略,并基于扰动分配系数获取电压偏移量。最后,通过硬件在环实验验证所提控制策略的有效性。

关键词：直流母线电压残差生成器下垂控制 DC-DC变换器扰动分配环流

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基于模型预测与残差生成器的Buck变换器并联系统性能提升控制策略

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中国电机工程学报 2023年第24期43卷 9696-9710页

作者：陆珩胡长斌罗珊娜李学成范辉郝晓光马瑞北方工业大学电气与控制工程学院北京市石景山区100144 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050022

在直流微电网系统中,电能质量问题会造成母线电压波动,影响系统的控制性能。为实现系统性能提升,该文针对Buck变换器并联系统提出一种基于模型预测控制和残差生成器的性能提升控制策略。首先,建立多Buck变换器并联系统的状态空间模型,... 详细信息

在直流微电网系统中,电能质量问题会造成母线电压波动,影响系统的控制性能。为实现系统性能提升,该文针对Buck变换器并联系统提出一种基于模型预测控制和残差生成器的性能提升控制策略。首先,建立多Buck变换器并联系统的状态空间模型,并在下垂控制和电流预测控制的基础上,分析系统中电能质量问题对系统控制性能的影响。然后,根据鲁棒控制理论推导出基于残差生成器的性能提升控制结构,并进行电流预测控制代价函数的改进与补偿控制器的设计。接着,针对变换器滤波电感和电容参数变化对控制的影响,设计基于最小二乘法的参数辨识算法。此外,采用混合势能理论对系统进行大信号稳定性分析。最后,在PXI Target半实物仿真平台上设计实验,验证所提控制策略的有效性。

关键词：直流微电网性能提升残差生成器预测控制下垂控制

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基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略

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中国电机工程学报 2024年第23期44卷 9368-9380,I0022页

针对多逆变器并联系统中负载扰动导致的母线电压波动与线路阻抗变化导致多逆变器间电压不匹配问题,该文提出一种基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略。首先,对电气网络和逆变器建立状态空间模型,分析系统中电压波动与电... 详细信息

针对多逆变器并联系统中负载扰动导致的母线电压波动与线路阻抗变化导致多逆变器间电压不匹配问题,该文提出一种基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略。首先,对电气网络和逆变器建立状态空间模型,分析系统中电压波动与电压不匹配问题;然后,设计基于残差生成器的性能提升控制结构,利用参数化残差生成器,将电流扰动信号转化为高频与低频残差信号;接着,根据模型匹配理论设计高频扰动补偿控制器,抑制负载扰动;同时,基于下垂功率均分条件求解低频电压协调控制器,利用多智能体一致性算法对其进行优化,从而协调多逆变器的电压输出,并设计分布式电压/频率二次控制;最后,在不采集逆变器输出电流的情况下,基于残差同时解决母线电压波动与多逆变器间电压不匹配的问题,提升了系统控制性能,并通过实验验证所提控制策略的有效性。

关键词：多逆变器并联性能提升残差生成器多智能体分布式控制二次控制

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基于残差生成器的Buck双向变换器改进模型预测控制

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电机与控制学报 2024年第10期28卷 85-98页

作者：李劲松沈琦丰李国锋吕敬华浩杨庆新李永建大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024 大连理工大学大连市新型电力系统工程研究中心辽宁大连116024 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130

在以光伏储能装置为主体的直流微网中,外部扰动容易引起直流母线电压波动,导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能,针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器,提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先... 详细信息

在以光伏储能装置为主体的直流微网中,外部扰动容易引起直流母线电压波动,导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能,针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器,提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先,对模型预测控制(MPC)环节进行线性等效,证明采用校正前PI+MPC控制时,系统在0 rad/s时存在失稳风险。然后,由此设计负低-高通滤波器校正环节,并从调节系数变化和模型参数不确定性等角度进行分析,验证改进后系统的稳定性和动态性能得到明显改善。仿真与实验结果表明,基于残差生成器的电流补偿能有效平抑外界扰动引起的母线电压波动,负低-高通校正环节在改善系统性能的同时又进一步抑制电感电流噪声,进而平滑母线电压曲线。最终,证明提出的改进策略可显著提升直流微网的动态响应性能。

关键词：直流微网 DC-DC变换器残差生成器改进模型预测负低-高通滤波器

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基于GA—LSSVR的残差生成器设计

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传感器与微系统 2008年第12期27卷 94-96,105页

作者：王宏力侯青剑第二炮兵工程学院陕西西安710025

设计了基于最小二乘回归型支持向量机(LSSVR)的系统残差生成器,并引入遗传算法(GA)对LSSVR的参数进行优化,通过残差生成器生成的残差可以对系统状态进行有效识别。仿真实验表明:基于遗传优化的LSSVR可以高精度地模拟系统的动态特性,进... 详细信息

设计了基于最小二乘回归型支持向量机(LSSVR)的系统残差生成器,并引入遗传算法(GA)对LSSVR的参数进行优化,通过残差生成器生成的残差可以对系统状态进行有效识别。仿真实验表明:基于遗传优化的LSSVR可以高精度地模拟系统的动态特性,进而生成高精度的故障残差,有效地保证了故障诊断的准确性。

关键词：故障诊断残差生成器最小二乘回归型支持向量机遗传算法

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基于最优控制及残差生成器的逆变器性能提升控制策略

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控制工程 2023年

作者：胡长斌刘超罗珊娜陆珩北方工业大学电气与控制工程学院杜伊斯堡-埃森大学自动控制与复杂系统研究所

为了提升交流微电网逆变器输出电压的暂态响应速度与抗干扰能力，提出了一种线性二次最优控制与残差生成器相结合的性能提升控制结构。首先，建立了三相逆变器的状态空间模型，并设计了具有较快响应速度的二次型最优控制器。其次，根据... 详细信息

为了提升交流微电网逆变器输出电压的暂态响应速度与抗干扰能力，提出了一种线性二次最优控制与残差生成器相结合的性能提升控制结构。首先，建立了三相逆变器的状态空间模型，并设计了具有较快响应速度的二次型最优控制器。其次，根据二重互质分解和尤拉参数化理论，得到基于残差生成器的性能提升控制结构。然后，基于模型匹配原理对性能提升控制器进行求解，从而提升系统的抗干扰能力。最后，设计了负载投切、三相不平衡以及非线性负载接入的对比实验，验证本文所提控制策略的有效性。

关键词：最优控制残差生成器性能提升三相逆变器

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基于残差生成器的直流微电网动态补偿控制

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控制工程 2021年第8期28卷 1608-1614页

作者：关丛荣陆珩胡长斌罗珊娜北方工业大学电气与控制工程学院北京100144

为了克服负载投切与分布式电源功率变化对直流微电网母线电压的影响,提出一种基于残差生成器的动态补偿控制策略,对母线电压进行动态补偿,保证直流微电网的稳定运行。首先,针对Buck电路建立以输入电流为扰动的状态空间模型。其次,针对... 详细信息

为了克服负载投切与分布式电源功率变化对直流微电网母线电压的影响,提出一种基于残差生成器的动态补偿控制策略,对母线电压进行动态补偿,保证直流微电网的稳定运行。首先,针对Buck电路建立以输入电流为扰动的状态空间模型。其次,针对传统双闭环控制的Buck电路,设计基于残差生成器的动态补偿控制结构。然后,基于模型匹配结构,利用线性矩阵不等式得到电压动态补偿控制器,从而实现母线电压补偿,并且设计电流环二次补偿控制器,抑制电压补偿信号产生的二次扰动。最后,使用PXI Target半实物仿真实验平台验证此控制策略的有效性。

关键词：直流微电网动态补偿模型匹配残差生成器

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基于残差生成器的分布式电网动态补偿控制研究

基于残差生成器的分布式电网动态补偿控制研究

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作者：陆珩北方工业大学

学位级别：硕士

随着世界经济的快速发展和工业化进程的加快,能源需求日益增长,可再生能源因其资源储量丰富、绿色环保等优点在近几年得到了快速发展,但可再生能源同时具有地理位置分散、能源形式多样等特点,因此采用分布式发电控制技术,可以对可再生... 详细信息

随着世界经济的快速发展和工业化进程的加快,能源需求日益增长,可再生能源因其资源储量丰富、绿色环保等优点在近几年得到了快速发展,但可再生能源同时具有地理位置分散、能源形式多样等特点,因此采用分布式发电控制技术,可以对可再生能源进行有效利用。分布式电网作为连接分布式能源与大电网之间的关键桥梁,是分布式发电技术中的典型应用。本文主要针对交直流混合分布式电网母线中的电能质量治理问题开展研究工作,包括分布式电网的建模与电能质量问题分析、基于残差生成器的动态补偿控制策略、基于观测器的残差生成器设计、电压动态补偿控制器及二次补偿控制器设计、小信号建模与稳定性分析,具体研究内容概括如下:对交直流混合分布式电网建立直流单台变换器,交流单台逆变器以及直流多变换器并联的状态空间模型。其中以控制环输出信号为状态空间的输入信号,输出电流作为扰动信号,并分析在负载投切、分布式电源功率波动和不平衡负载接入等多种情况下的交直流母线电压的电能质量问题。接着,针对由扰动电流导致的电能质量问题,提出了适用于单台变换器的基于残差生成器的动态补偿控制结构,以及适用于多台变换器的基于残差生成器的分布式动态补偿控制结构。然后,分别设计基于观测器的残差生成器和基于分布式观测器的残差生成器,得到在系统出现扰动时的残差信号。为消除扰动对系统的影响,以残差信号为输入,使用模型匹配原理分别得到单台变换器的电压动态补偿控制器以及多台变换器并联的分布式电压动态补偿控制器,同时设计二次补偿控制器抑制电压补偿信号产生的二次扰动。为验证控制结构的稳定性,分别建立单台变换器,交流单台逆变器以及直流多变换器并联的小信号模型,采用特征根的方法分析系统的稳定性。最后,基于理论分析,采用PXI Target半实物仿真实验平台进行实验验证。实验结果表明,在直流和交流分布式电网中,本文所提出的控制策略可以有效的抑制由负载投切、分布式电源功率波动和不平衡负载接入等因素导致的母线电能质量问题,保证分布式电网系统的稳定。

关键词：分布式电网电能质量鲁棒控制分布式控制动态补偿残差生成器模型匹配

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基于残差生成器的多逆变器并联模型不确定性研究

基于残差生成器的多逆变器并联模型不确定性研究

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作者：程麟舒北方工业大学

学位级别：硕士

微电网是缓解电网中高比例新能源接入造成冲击的有效技术手段,同时也为大型电网提供了强大的支撑,但是受到功率器件的限制,单台逆变器容量的增加并不能从本质上提高微电网的性能。为提高微电网性能,需要研究多逆变器并联技术,从而实现... 详细信息

微电网是缓解电网中高比例新能源接入造成冲击的有效技术手段,同时也为大型电网提供了强大的支撑,但是受到功率器件的限制,单台逆变器容量的增加并不能从本质上提高微电网的性能。为提高微电网性能,需要研究多逆变器并联技术,从而实现对分布式能源的高效利用,保证其可扩展性的同时满足最优的输出要求。多逆变器并联技术是保证微电网系统实现可靠性、高冗余性的前提,对分布式发电系统的安全稳定至关重要。本文拟以多逆变器并联系统为研究对象,提出了一种基于残差生成器的补偿控制策略,重点研究如何提升逆变器的控制性能,增强逆变器针对不确定性因素的鲁棒性能,从而保障微电网的安全稳定运行。首先,对多逆变器并联系统中的逆变器建模,并针对并联逆变器中出现的环流问题分析总结,构建多台逆变器系统在准稳定工况下的状态空间模型,实现对其出现的不确定性问题进行解析与分类。其次,利用左互质分解和尤拉参数化等理论推导得到补偿控制架构,将提出的架构应用于逆变器并联的多环控制中。针对存在不确定性问题的单台逆变器系统,采用了梯度下降算法和参数辨识方法优化电流补偿控制器Q1,i,针对并联逆变器无法按容量合理分配功率的问题,从输出电压一致的角度设计电压补偿控制器Q2,i,通过在每台并联的逆变器中均加入电流补偿控制器Q1,i和电压补偿控制器Q2,i,实现多台逆变器间相互影响的进一步解耦。然后,基于所提出的控制方法框架,对每个控制器分别建立相应的小信号模型,再与并联逆变器及其线路的小信号模型结合,可以得到由多台逆变器并联组成的整体小信号模型。在此基础上,根据系统的稳定运行状态,给出系统的特性根分布,以检验系统是否具有小信号稳定性能。最后在硬件在环（HIL）实验平台对两台容量比为1:2的逆变器并联系统进行测试。研究结果表明,本文所提控制策略在各种不确定性问题下均有较好的抑制效果,使得并联逆变器的输出功率在不确定性问题发生时能够按照容量比例合理分配。

关键词：多逆变器并联补偿控制残差生成器模型参数摄动电能质量问题

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基于残差生成器的逆变器性能恢复控制策略研究

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江西电力职业技术学院学报 2024年第11期37卷 6-12页

作者：黄宇飞许崇耀冯浩高明亮逯胜建周正国网昌平供电公司北京102200

为抑制原控制器控制下逆变器主从并联系统由扰动所造成的主逆变器输出电压波动、不平衡、畸变及从逆变器输出电流波动问题,在原控制器控制的基础上,提出了一种基于残差生成器的动态扰动补偿策略,不仅能够改善逆变器系统的响应速度与精度... 详细信息

为抑制原控制器控制下逆变器主从并联系统由扰动所造成的主逆变器输出电压波动、不平衡、畸变及从逆变器输出电流波动问题,在原控制器控制的基础上,提出了一种基于残差生成器的动态扰动补偿策略,不仅能够改善逆变器系统的响应速度与精度,同时可以增强控制系统鲁棒性。首先,建立主逆变器dq轴坐标系下逆变器并联系统状态空间方程,分析电流扰动对逆变器并联系统母线电压影响。其次,通过本地输入电压与输出电压、电流信息对逆变器系统标称模型建立状态观测器,将逆变器实际输出与观测器输出相减得到电流与电压残差,利用残差信息设计反向补偿控制器,提高系统的抗扰动能力。最后,在实际逆变器平台PEK-530A中对该方法进行了验证,设计不同类型负载投切实验,验证了方法的有效性与正确性。

关键词：残差生成器逆变器补偿控制 PEK-530A 状态观测器残差信息

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