检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2025年第2期42卷 355-363页

作者：刘永忠刘斌谢周腾湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南工业大学理学院湖南株洲412007

本文研究系统的负荷功率超过系统本身稳定区域,从而导致系统状态发散下的直流微电网的事件触发间歇控制问题.由于直流微电网负荷功率具有随机性,大负荷功率的负阻抗特性可能会造成系统的不稳定.本文通过引入储能系统,控制储能系统的注... 详细信息

本文研究系统的负荷功率超过系统本身稳定区域,从而导致系统状态发散下的直流微电网的事件触发间歇控制问题.由于直流微电网负荷功率具有随机性,大负荷功率的负阻抗特性可能会造成系统的不稳定.本文通过引入储能系统,控制储能系统的注入电流来稳定直流微电网.考虑到储能受实际物理条件的限制,本文对控制器的输出能量和控制电流的大小进行了约束.其次,为了使控制器在控制中更合理的利用通信带宽,节省通信资源,设计了一个基于状态控制宽度的事件触发间歇控制器.并借助Lyapunov函数证明了所提控制的稳定性,Zeno行为也在稳定性分析中进行了排除.最后,通过一个实例验证所提控制方案的有效性.

关键词：恒功率负载直流微电网间歇控制事件触发控制稳定性

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直流微电网风储惯量协调控制策略

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电力自动化设备 2024年第11期44卷 103-110页

作者：朱晓荣杜策李宇航沈可心华北电力大学电力工程系河北保定071003

针对永磁直驱风机的惯量支撑能力随运行点变化的问题,考虑储能系统惯量的快速灵活支撑能力,提出了一种基于类虚拟同步发电机控制的直流微电网风储惯量协调控制策略。通过电压环控制回路参数的协调解决了当前风储类虚拟同步发电机控制在... 详细信息

针对永磁直驱风机的惯量支撑能力随运行点变化的问题,考虑储能系统惯量的快速灵活支撑能力,提出了一种基于类虚拟同步发电机控制的直流微电网风储惯量协调控制策略。通过电压环控制回路参数的协调解决了当前风储类虚拟同步发电机控制在动态响应初始阶段存在的直流母线电压突变问题,省去了以往的前馈补偿修正环节。引入了2个分别与风电机组的惯量支撑能力和储能系统荷电状态相关的储能惯量支撑系数,实现了全工况下的风储惯量协调控制。针对惯量协调控制中风电机组完成惯量支撑后转子转速恢复过程所导致的电压二次跌落问题,设计了储能辅助转子转速恢复控制,平抑了直流母线电压二次的波动。在MATLAB/Simulink中进行时域仿真,验证了所提风储惯量协调控制策略的有效性。

关键词：直流微电网类虚拟同步发电机风储协调惯量支撑参数协调

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直流微电网集成式高品质协同控制策略

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电工技术学报 2023年第23期38卷 6345-6358页

作者：张昊李昱尹亚飞李真张祯滨山东大学电气工程学院济南250061 山东大学深圳研究院深圳518047

基于一致性算法的直流微电网协同控制仅需相邻分布式电源的关键运行信息,即可实现全局电压调节和功率按容分配,是微电网控制的有效手段。然而,现有方案消耗大量通信资源且控制环节设计繁杂,限制了其应用。针对上述问题,该文提出一种集... 详细信息

基于一致性算法的直流微电网协同控制仅需相邻分布式电源的关键运行信息,即可实现全局电压调节和功率按容分配,是微电网控制的有效手段。然而,现有方案消耗大量通信资源且控制环节设计繁杂,限制了其应用。针对上述问题,该文提出一种集成式协同控制策略,将电压调节器和电流调节器集成为一体,降低了系统的通信依赖,简单有效地实现了控制目标。在此基础上,采用改进一致性算法,使得系统对测量噪声及初始化条件具有强鲁棒性。考虑到高开环增益下系统不稳定与低开环增益下控制性能欠佳这一矛盾,进一步提出一种双曲正切-比例非线性控制器,扩大了参数选择范围,提升了系统控制品质。此外,建立直流微电网状态空间的全局模型,证明了系统的输入-状态稳定性,并阐明了控制器参数对系统稳定性的影响。最后,通过硬件在环实验,对所提方法进行了多工况测试。结果表明,所提方法可在保证系统“即插即用”能力的前提下,实现高品质的电压调节和功率分配。

关键词：直流微电网分布式协同控制分布式发电一致性算法非线性控制

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直流微电网DAB变换器和直流固态变压器的非线性控制策略

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电力系统自动化 2023年第4期47卷 180-189页

作者：孟祥齐贾燕冰任春光韩肖清武涵赵佩电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 山西省太原市030024

直流微电网中,当双有源全桥(DAB)变换器及直流固态变压器(DCSST)带恒功率负载运行时,恒功率负载负阻抗特性会对系统的稳定性造成不良影响。文中提出了一种基于非线性扰动观测器及反步控制的新型复合带恒功率负载直流变换器控制策略,推... 详细信息

直流微电网中,当双有源全桥(DAB)变换器及直流固态变压器(DCSST)带恒功率负载运行时,恒功率负载负阻抗特性会对系统的稳定性造成不良影响。文中提出了一种基于非线性扰动观测器及反步控制的新型复合带恒功率负载直流变换器控制策略,推导得出DAB变换器和DCSST数学模型的布鲁诺夫斯基标准型,采用基于非线性扰动观测器的大信号非线性扰动估计方法作为前馈补偿提高输出电压调节的准确性,结合反步控制方法保证DAB变换器和DCSST在大信号扰动下的稳定性。实验结果表明,所提出的控制方法既能在大信号扰动下保证DAB变换器和DCSST的稳定性,又能在不同工况下保证快速动态响应和准确的电压跟踪。

关键词：直流微电网双有源全桥变换器直流固态变压器恒功率负载大信号稳定性非线性控制扰动观测器

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直流微电网无界虚假数据注入网络攻击检测与系统恢复方法

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电力系统自动化 2023年第2期47卷 146-153页

作者：郭方洪郑祥康邓超李赫余为浙江工业大学信息工程学院浙江省杭州市310034 南京邮电大学碳中和先进技术研究院江苏省南京市210023 格瓴新能源科技(杭州)有限公司浙江省杭州市311422

直流微电网分布式协同控制比传统集中式控制更具灵活性,但分布式控制架构使其更容易遭受网络攻击。虚假数据注入(FDI)攻击作为一种常见的网络攻击形式,可以改变系统的运行状态甚至破坏微电网系统的稳定性。为此,文中研究了一类无界FDI... 详细信息

直流微电网分布式协同控制比传统集中式控制更具灵活性,但分布式控制架构使其更容易遭受网络攻击。虚假数据注入(FDI)攻击作为一种常见的网络攻击形式,可以改变系统的运行状态甚至破坏微电网系统的稳定性。为此,文中研究了一类无界FDI攻击下的直流微电网电流分配和电压恢复问题,提出了一种集FDI攻击检测和系统恢复于一体的控制方法。首先,设计了一种基于总输出电流和母线电压反馈的残差评估函数,通过实时监测该函数值与设定阈值的关系实现FDI攻击检测。在此基础上,提出了一种基于分散式滑模观测器的直流微电网电流分配和电压恢复的弹性控制策略,以抵御并消除FDI攻击影响。最后,通过仿真案例验证了该方法的有效性。

关键词：直流微电网虚假数据注入攻击分布式协同控制滑模观测器攻击检测弹性控制系统恢复

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直流微电网系统电弧故障特征及检测方法

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高电压技术 2023年第10期49卷 4307-4316页

作者：吴春华林夏苗李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角... 详细信息

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角度对直流微电网故障电弧信号特性进行研究,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析微电网直流母线电流信号,将得到的频谱进行分段积分,将电弧信号10 Hz~10 kHz、20~30 kHz、40~50 kHz这3个特征频段积分值作为第一特征,采用互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)算法进行时频分析,将母线电流信号分解成若干各本征模态分量(intrinsic mode function,IMF),计算各分量能量值,比较分析选取局部分量IMF7和IMF8的能量作为第二特征。在此基础上,提出基于阈值比较的故障电弧检测方法。研究结果表明:所提方法能够准确实现不同位置的串并联故障电弧检测,且在负载投切和变换器动态调整时未发生误判,为开发可靠的电弧故障检测与灭弧装置提供参考.

关键词：直流微电网直流电弧故障频谱积分互补集合经验模态分解故障检测变换器

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基于多逆变器相位协同控制的直流微电网母线电压二次纹波抑制方法

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电网技术 2025年第2期49卷 738-747,I0101页

作者：齐永韬余墨多黄文焘邰能灵祝彦兵王良秀杨永智慧能源创新学院(上海交通大学) 上海市闵行区200240 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 中国船舶重工集团公司第704研究所上海市徐汇区200031

在直流微电网中,经逆变器接入直流母线的三相不平衡负载会产生二次纹波功率,使逆变器输入电流中含有二次纹波,导致直流母线电压出现二次纹波分量,影响微电网供电电能质量和可靠性。针对该问题,该文提出多逆变器相位协同控制的直流母线... 详细信息

在直流微电网中,经逆变器接入直流母线的三相不平衡负载会产生二次纹波功率,使逆变器输入电流中含有二次纹波,导致直流母线电压出现二次纹波分量,影响微电网供电电能质量和可靠性。针对该问题,该文提出多逆变器相位协同控制的直流母线纹波电压抑制方法,解决了传统纹波抑制方案对系统原始工作状态产生影响的问题,并增强了二次纹波的抑制效果。分析了二次纹波的产生机理与叠加特性,归纳了总纹波电流幅值与各支路纹波电流相位差的关系,提出通过控制相位差实现降低总纹波电流幅值的方案。为实现该方案并降低相位调节暂态过程中负载电压的波动,该文建立了参考相位优化模型,计算各支路纹波电流的最优参考相位。提出逆变器输入侧纹波电流相位控制策略,使纹波电流相位能跟踪参考相位,并采用分段式相位调节以防止相位变动过快。该文所提方案无需增设滤波设备,对系统原有工作状态影响小,可应对含多个分布式不平衡负载的场景,在一定条件下可将母线二次纹波电压降低95%。仿真证明了所提控制策略的有效性。

关键词：直流微电网电能质量二次纹波协同控制相位调节

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直流微电网的储-荷虚拟直流电机优化控制技术

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电力自动化设备 2023年第4期43卷 23-29页

作者：付媛刘承帅王耀铎张祥宇赵欣艳甄栋夫华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

为提升虚拟直流电机(VDCM)控制对直流微电网的电压惯性与阻尼支持能力,并改善负荷侧的电压响应,提出了储-荷VDCM优化控制技术。通过类比直流电机的外特性建立储能侧和负荷侧VDCM动态模型。对VDCM控制进行改进,在储能侧对系统提供惯性支... 详细信息

为提升虚拟直流电机(VDCM)控制对直流微电网的电压惯性与阻尼支持能力,并改善负荷侧的电压响应,提出了储-荷VDCM优化控制技术。通过类比直流电机的外特性建立储能侧和负荷侧VDCM动态模型。对VDCM控制进行改进,在储能侧对系统提供惯性支持,在负荷侧对系统施加阻尼控制,从而消除储能侧VDCM中电压惯性和阻尼的冲突,为系统母线提供足够的动态支撑。在此基础上,设计负荷侧惯性灵敏度控制环节,使储-荷VDCM能够为负荷提供灵活可控的电压惯性。根据李雅普诺夫稳定理论,分析所提VDCM优化控制对系统的稳定支持作用,根据分析提出参数优化方案,并利用时域仿真分析,验证所提控制策略的有效性。

关键词：直流微电网虚拟直流电机惯性控制阻尼控制双向DC/DC变换器

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直流微电网暂态自适应虚拟惯性控制策略及其参数可行域研究

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电力自动化设备 2023年第11期43卷 141-149页

作者：张祥宇陈立威付媛华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

附加虚拟电容控制能够挖掘直流微电网隐藏的惯性,从而缓解新能源渗透下直流母线电压对功率波动敏感的问题,但其无法满足系统在动态调节过程中灵活的惯性需求。为了向直流微电网提供灵活惯性支撑能力,通过在源侧换流器控制中耦合电压参... 详细信息

附加虚拟电容控制能够挖掘直流微电网隐藏的惯性,从而缓解新能源渗透下直流母线电压对功率波动敏感的问题,但其无法满足系统在动态调节过程中灵活的惯性需求。为了向直流微电网提供灵活惯性支撑能力,通过在源侧换流器控制中耦合电压参数与惯性参数改变系统电量积累进程,提出一种能够实时响应微电网运行工况变化并投入可变虚拟电容的暂态自适应虚拟惯性控制策略。借助系统小信号模型和根轨迹分析,揭示惯性参数变化对系统稳定性的影响。在此基础上,采用控制理论配置极点的方法为参数选取提供有效约束,实现控制参数的优化设计。搭建五端直流微电网仿真系统,验证暂态自适应虚拟惯性控制提供的动态虚拟电容灵活的暂态自适应能力。

关键词：直流微电网暂态电量虚拟惯性极点配置参数分析

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考虑线路阻抗和储能容量的孤岛直流微电网自适应SOC均衡

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电力系统保护与控制 2025年第1期53卷 84-94页

作者：刘鑫蕊曹翰林蓝良生李新宇王睿孙秋野东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 广西高校人工智能与信息处理重点实验室广西河池546300

由于可再生能源的间歇性特点,储能单元广泛应用于孤岛直流微电网中。为保护储能单元,防止过度充放,需要对储能单元的荷电状态(state of charge,SOC)实行均衡控制,然而各储能单元线路阻抗及容量存在的差异将对SOC均衡造成影响。针对这一... 详细信息

由于可再生能源的间歇性特点,储能单元广泛应用于孤岛直流微电网中。为保护储能单元,防止过度充放,需要对储能单元的荷电状态(state of charge,SOC)实行均衡控制,然而各储能单元线路阻抗及容量存在的差异将对SOC均衡造成影响。针对这一问题,提出了一种基于一致性算法及自适应下垂控制的储能单元SOC均衡控制策略。首先,通过定义电流比例系数,建立了各储能单元下垂系数与SOC之间的函数关系式,实现了储能单元自适应SOC均衡,并通过劳斯判据证明了系统的稳定性。其次,将所提控制策略与其他文献控制方法进行对比,并且考虑了4种不同工况对SOC均衡的影响。最后,通过Matlab/Simulink进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：直流微电网下垂控制一致性算法 SOC均衡

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