检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制应用 2013年第12期40卷 34-38,46页

作者：荣强孙旭东张杰柴建云清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

传统的异步电机直接转矩控制采用基于开关表的bang-bang控制器,每个控制周期施加单一电压矢量,并且存在控制时延,导致电机的转矩和磁链幅值波动较大,电流波形畸变严重。引入模型预测和电压矢量优化等方法可以有效改善DTC的控制性能,但... 详细信息

传统的异步电机直接转矩控制采用基于开关表的bang-bang控制器,每个控制周期施加单一电压矢量,并且存在控制时延,导致电机的转矩和磁链幅值波动较大,电流波形畸变严重。引入模型预测和电压矢量优化等方法可以有效改善DTC的控制性能,但一般的优化方法难以兼顾转矩和磁链幅值双重控制目标。提出一种基于分层优化的直接转矩预测控制策略。以转矩为优化控制目标,确定若干个可行的电压矢量及其作用时间;再按磁链幅值误差最小原则筛选出最优的电压矢量。该方法的实现算法简单,不但使转矩控制更为准确,而且磁链幅值的波动也大幅减小,电流波形明显改善。仿真和试验结果均验证了新提出控制策略的有效性。

关键词：异步电机直接转矩控制预测控制分层优化

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双PWM变频器中的IGBT模块损耗

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第7期53卷 1011-1018页

作者：邹高域赵争鸣袁立强尹璐清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

在电力电子变换器中,功率器件的损耗是系统损耗的主要部分,准确地计算其损耗,建立适用于实际应用的损耗模型可以指导系统的器件选型和散热设计。该文详细分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其反并联二极管的开关过程,建立了器件的通态和... 详细信息

在电力电子变换器中,功率器件的损耗是系统损耗的主要部分,准确地计算其损耗,建立适用于实际应用的损耗模型可以指导系统的器件选型和散热设计。该文详细分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其反并联二极管的开关过程,建立了器件的通态和瞬态的损耗模型,并考虑了结温、杂散参数等因素的影响。在此基础上推导了系统在空间矢量脉宽调制(SVPWM)方式下1个周期中的通态损耗和开关损耗的平均功率,从而建立了一套比较实用的考虑结温对器件损耗影响的损耗计算方法。最后在一台55 kW双脉宽调制(PWM)变频调速系统样机上进行了实验验证。

关键词：双脉宽调制(PWM)变频器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块损耗分析结温杂散参数

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多时间尺度的电池储能系统建模及分析应用

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中国电机工程学报 2013年第16期33卷 86-93,14页

作者：陆秋瑜胡伟郑乐闵勇罗卫华葛维春王芝茗闫春生电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110006

大容量电池储能技术的快速发展及应用为大规模风电的接入与消纳提供了新的解决思路与方法,但电池储能在电力系统应用中的建模问题一直没能得到较好的解决。建立基于戴维南等效电路的电池储能系统仿真模型,并在模型中计及电池荷电状态和... 详细信息

大容量电池储能技术的快速发展及应用为大规模风电的接入与消纳提供了新的解决思路与方法,但电池储能在电力系统应用中的建模问题一直没能得到较好的解决。建立基于戴维南等效电路的电池储能系统仿真模型,并在模型中计及电池荷电状态和充放电电流对模型参数的影响,同时提出基于实验数据拟合模型参数的方法。在此基础上,分析讨论该模型在电力系统不同应用场景中的主导因素,建立适用于多时间尺度的电池储能仿真模型,并通过实测电压电流曲线验证了模型的有效性。最后以平抑风电中长期波动性为例,通过计算机仿真采用戴维南等效电路简化模型的电池储能平抑风电输出波动的效果,并比较与采用常规恒功率模型时的优点及对储能容量规划的影响。

关键词：电池储能多时间尺度电池模型参数拟合风电波动平抑容量规划

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电网电压畸变情况下三相PWM整流器无差拍电流控制

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第11期53卷 1637-1644页

作者：尹璐赵争鸣贺凡波袁立强邹高域清华大学电机工程与应用电子技术系、电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对传统无差拍电流预测控制算法在电网电压畸变时无法准确跟踪电流参考值的问题,提出了基于电网电压预测的无差拍电流控制方法。首先分析了电网电压谐波对无差拍控制的影响,而后利用重复控制原理对未来两个周期的电网平均电压进行预测... 详细信息

针对传统无差拍电流预测控制算法在电网电压畸变时无法准确跟踪电流参考值的问题,提出了基于电网电压预测的无差拍电流控制方法。首先分析了电网电压谐波对无差拍控制的影响,而后利用重复控制原理对未来两个周期的电网平均电压进行预测和补偿,消除了电网电压整数次谐波对电网电流的影响,降低了电网电流谐波。通过进一步分析,证明了该控制算法保持了传统无差拍控制良好的动态性能,并对算法的稳定性、参数鲁棒性和静态误差进行了分析。最后通过仿真和实验验证了提出方法的正确性和有效性。

关键词：脉宽调制(PWM)整流器无差拍重复控制非理想电网电压

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电量协调与成本控制的日内滚动发电计划

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电网技术 2013年第10期37卷 2965-2972页

作者：白杨钟海旺夏清杨明辉张健张国强电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 山东电力集团公司调度控制中心山东省济南市250001

由于日前风电预测存在较大误差,采用日内滚动发电计划消纳风电波动性已成为业内的共识。然而,在我国现行的"三公"调度模式下,日内滚动发电计划须考虑电量完成进度的滚动协调和风电消纳成本的控制。为此,提出了日内滚动发电计... 详细信息

由于日前风电预测存在较大误差,采用日内滚动发电计划消纳风电波动性已成为业内的共识。然而,在我国现行的"三公"调度模式下,日内滚动发电计划须考虑电量完成进度的滚动协调和风电消纳成本的控制。为此,提出了日内滚动发电计划的2种实现模式,即电量完成进度滚动协调模式和风电消纳成本控制模式。针对电量完成进度滚动协调模式,提出了目标电量日内滚动计算模型,滚动修正剩余时段机组目标电量,并以该目标电量为约束实现机组电量完成进度的滚动协调,提升了发电调度的公平性。针对风电消纳成本控制模式,在调度模型中增加了风电消纳成本控制的约束条件,以决策可接受消纳成本下的弃风电量,在出现概率较大的风电波动区间内,以合理成本消纳风电。文章建立了统一的全景日内滚动发电计划模型,能够在跟踪日前计划的基础上,通过约束条件的选择,分别适应2种模式下滚动发电计划的编制。算例分析表明,提出的模型与方法能够满足2种模式所期望的目标,实现公平与成本控制的风电消纳。

关键词：电量协调成本控制风电消纳滚动发电计划

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提高PMSM电流环动态性能的增量预测算法

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第7期53卷 1019-1024页

作者：王伟华肖曦清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统比例积分(PI)调节器容易出现超调及振荡调整过程,动态性能受到影响,难以满足高性能伺服应用场合的性能要求。数字控制方式原理上存在的一个采样周期的... 详细信息

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统比例积分(PI)调节器容易出现超调及振荡调整过程,动态性能受到影响,难以满足高性能伺服应用场合的性能要求。数字控制方式原理上存在的一个采样周期的控制延时使得情况更加严重。该文提出一种隐极式永磁同步电机的电流增量预测算法,实现对下一周期电流值的准确预测。在此基础上结合PI调节器进行电流环调节,可有效消除数字控制方式固有延时,避免超调与振荡,提升电流内环的动态性能。该算法计算量少,对电机参数依赖度低。仿真和实验结果表明:该算法可明显提升电机电流控制动态性能,可应用于高性能伺服等领域。

关键词：永磁同步电机伺服系统增量预测算法比例积分(PI)调节器

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多时空尺度风电消纳体系初探

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电力系统保护与控制 2013年第1期41卷 28-32页

作者：徐乾耀康重庆江长明陈之栩刘军电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 国家电网华北电力调控分中心北京100053

近年来中国风电产业迅速发展,但由于风电所具有的不确定性、随机性与波动性,其并网消纳问题成为了制约风电可持续发展的瓶颈。以国家即将出台的可再生能源配额制政策为指导,提出了一套多时空尺度风电消纳体系,在空间层面考虑了省级、区... 详细信息

近年来中国风电产业迅速发展,但由于风电所具有的不确定性、随机性与波动性,其并网消纳问题成为了制约风电可持续发展的瓶颈。以国家即将出台的可再生能源配额制政策为指导,提出了一套多时空尺度风电消纳体系,在空间层面考虑了省级、区域级、国家级等不同等级的电网消纳主体,在时间层面考虑了中长期、短期、实时等不同尺度的消纳需求。该体系整合了各层面风电消纳技术、评估评价方法、市场机制与配套政策,使针对风电消纳所研发的技术与政策能够发挥出最佳效用,实现风电消纳过程的良性运作,最终实现风能资源的高效利用。

关键词：多时空尺度消纳体系风电消纳能力评估风电消纳决策市场机制配套政策

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孤岛运行交流微电网中分布式储能系统改进下垂控制方法

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电力系统自动化 2013年第1期37卷 180-185页

作者：陆晓楠孙凯黄立培肖曦 J. M. GUERRERO 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 丹麦奥尔堡大学能源技术系丹麦奥尔堡9220

微电网系统中常采用分布式储能单元作为能量缓冲环节,以提升系统供电的稳定性和可靠性。为实现负荷功率在分布式储能单元之间的合理分配,提出了基于荷电状态(SOC)的改进下垂控制方法。该方法采用分布式控制方式,根据各储能单元的SOC,实... 详细信息

微电网系统中常采用分布式储能单元作为能量缓冲环节,以提升系统供电的稳定性和可靠性。为实现负荷功率在分布式储能单元之间的合理分配,提出了基于荷电状态(SOC)的改进下垂控制方法。该方法采用分布式控制方式,根据各储能单元的SOC,实时调整下垂系数,使SOC较大的储能单元提供较多的有功功率,而SOC较小的储能单元提供较少的有功功率,并采用传统下垂控制方法对无功功率进行均等分配。建立了基于SOC的下垂控制方法小信号模型,以验证控制系统的稳定性。同时,搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型和2×2.2kW的实验样机,仿真和实验证明了所提方法的正确性和有效性。

关键词：交流微电网孤岛运行储能系统分布式控制下垂控制荷电状态(SOC)

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混合储能系统中超级电容的作用及容量设计方法

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电力建设 2014年第12期35卷 67-71页

作者：黄秀琼丁若星肖曦王奎田培根广西电网公司南宁市530023 中国舰船研究设计中心武汉市430064 电力系统及大型发电设备安全控制国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市100084

针对超级电容和锂离子电池经Buck-Boost双向DC/DC变换器升压后并联的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS),详细分析了储能系统电流响应特性的影响因素。根据超级电容功率特性好和锂离子电池容量较大的特点,分析这2种储能... 详细信息

针对超级电容和锂离子电池经Buck-Boost双向DC/DC变换器升压后并联的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS),详细分析了储能系统电流响应特性的影响因素。根据超级电容功率特性好和锂离子电池容量较大的特点,分析这2种储能介质在储能系统中的作用,并在此基础上提出了一种电池不直接响应功率指令,而是根据超级电容荷电状态进行充放电的功率分配方法。最后介绍了在该功率分配方法下超级电容的容量设计依据,并结合直驱型波浪发电输出功率的波动特性给出了算例。

关键词：混合储能(HESS) 超级电容电流响应功率分配容量设计

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雷电下直流运行电压对输电线路上行先导起始与发展特性的影响

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高电压技术 2013年第6期39卷 1344-1351页

作者：李志钊曾嵘庄池杰廖永利高超清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 南方电网科学研究院广州510080

在分析上行先导发展过程时,许多仿真模型虽在一定程度上考虑了直流运行电压的影响,但其依据主要由棒-板间隙下的试验结果、热力学及电磁学间接外推所得,其适用性并未得到验证。为此,在昆明国家特高压试验基地,就直流运行电压对输电线路... 详细信息

在分析上行先导发展过程时,许多仿真模型虽在一定程度上考虑了直流运行电压的影响,但其依据主要由棒-板间隙下的试验结果、热力学及电磁学间接外推所得,其适用性并未得到验证。为此,在昆明国家特高压试验基地,就直流运行电压对输电线路上行先导起始与发展特性的影响展开了试验研究。经过仿真分析,设计并采用7m的板棒-导线间隙,并对该间隙施加最高达4MV的200/2 000μs负极性冲击电压,对导线施加最高达800kV的正极性直流运行电压,以此模拟了雷电下的上行先导起始与发展情况。采用最高拍摄速度为1 000 000帧/s的高速摄像机对放电过程的形态进行了观测,同时利用频率响应范围为0～6.5MHz的同轴分流器进行了电流测量。通过数百次试验发现,当线路上施加500kV正极性直流运行电压时,上行先导起始时间提前了21μs,平均发展速度增加了0.3cm/μs,这一结果说明,负极性雷电下较高的正极性直流运行电压有助于导线上行先导的发展。最后,进行了输电线路模拟试验,试验结果说明,负极性雷电下正极性直流运行电压能使导线上行先导的起始时间提前,甚至早于地线;同时正极性直流运行电压也会使导线上行先导的发展速度增加,从而使它对下行先导的截击概率增大,增加了线路绕击的可能性。

关键词：屏蔽失效上行先导直流运行电压观测平台输电线路电场强度长间隙放电

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