基于直驱永磁风电系统的改进自适应滑模控制虚拟同步发电机策略 被引量：1

1

作者 谌安平 胡霄林 +1 位作者 罗朝旭 程谆 《湖南电力》 2023年第4期63-73,共11页

针对直驱永磁风力发电系统中,由逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异导致传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的多逆变器并联功率不均分和环流抑制效果较差的问题,提出一种改进自适应滑模控制的多台VSG... 针对直驱永磁风力发电系统中,由逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异导致传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的多逆变器并联功率不均分和环流抑制效果较差的问题,提出一种改进自适应滑模控制的多台VSG功率均分及环流抑制控制策略。根据总负荷容量和各逆变器容量计算给定功率,并根据给定无功功率实时调整虚拟阻抗值,补偿因线路阻抗差异引起的电压降落差,在αβ坐标系下分别对2台VSG展开滑模控制设计。基于逆变器输出电压与VSG参考电压之差设计滑模面,且基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论设计由等效控制、切换控制和自适应补偿项构成的自适应滑模控制器。与传统方法相比,所提控制策略实现了功率均分且具有环流抑制能力,并提高了无功功率和VSG输出电压的分配精度。最后,在MATLAB/Simulink中验证了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁同步风力发电系统 自适应滑模控制 功率均分 环流抑制 虚拟同步发电机

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基于CPS-PWM的MMC环流抑制及数字控制实现

2

作者 叶晨 江昊 +1 位作者 任娇蓉 何俊 《电力电子技术》 北大核心 2023年第4期132-135,共4页

首先分析载波移相调制策略(CPS-PWM)下广泛应用于模块化多电平变换器(MMC)的平均电容电压控制模型及其优缺点,在此基础上提出一种改进型环流抑制方案,新方案采用了原模型中的外环桥臂电压均衡控制,并同时在内环环流控制中加入了环流的... 首先分析载波移相调制策略(CPS-PWM)下广泛应用于模块化多电平变换器(MMC)的平均电容电压控制模型及其优缺点,在此基础上提出一种改进型环流抑制方案,新方案采用了原模型中的外环桥臂电压均衡控制,并同时在内环环流控制中加入了环流的直流分量提取环节以及基于准比例谐振的二倍频谐波分量消除环节。针对所提改进抑制方案并综合考虑稳定裕度和稳态精度等条件,给出了离散域下数字控制器关键参数设计方法。最后,在基于DSP+FPGA搭建的三相MMC样机上分别对改进前后的控制方案进行了对比实验,充分验证了所提方案的有效性以及参数设计的合理性。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器 电容电压抑制 环流抑制

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基于下垂控制的应急微电网逆变器惯量自趋优方法 被引量：3

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作者 张伟 武文丽 +3 位作者 王宇强 葛利宏 陈敏 张雨舟 《广东电力》 2021年第3期68-76,共9页

在灾害导致城市配电网大面积停电时,应急微电网可以在部分停电区域利用柴油发电应急车和储能应急车对其中的重要负荷进行应急供配电,而储能逆变器和同步发电机在能量变换和惯性环节的差异会导致微电网负荷波动过程中产生环流功率造成逆... 在灾害导致城市配电网大面积停电时,应急微电网可以在部分停电区域利用柴油发电应急车和储能应急车对其中的重要负荷进行应急供配电,而储能逆变器和同步发电机在能量变换和惯性环节的差异会导致微电网负荷波动过程中产生环流功率造成逆变器的输出功率波动过大。为此分析应急微电网中的频率变换率和系统环流的机理,为抑制系统环流功率,设计基于下垂控制的逆变器惯量自趋优策略,搭建应急微电网中储能逆变器的并联控制器,进一步通过仿真和半实物仿真实验,来验证惯性环节自趋优策略下系统动态过程中功率均分的特性。实验结果证明,在应急微电网中,基于下垂控制改进的惯性环节可以及时自适应储能逆变器的惯量,实现柴油发电机和储能逆变器并联系统动态和稳态的功率良好均分,提升应急微电网多类型电源并联系统的供电可靠性。 展开更多

关键词 应急微电网 储能逆变器 惯性环节 自趋优 环流抑制 下垂控制

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多逆变器并联永磁直驱风力发电并网逆变系统 被引量：2

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作者 胡汉梅 米立 +1 位作者 谭旭 刘栋 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期93-96,共4页

针对多逆变器并联永磁直驱风力发电并网逆变系统运行中的环流问题,提出了共直流母线并联型永磁直驱风电并网逆变系统的环流抑制方法。建立了三相静止坐标系和同步旋转坐标系下的共直流母线并联型拓扑的平均模型,阐明了产生环流问题的根... 针对多逆变器并联永磁直驱风力发电并网逆变系统运行中的环流问题,提出了共直流母线并联型永磁直驱风电并网逆变系统的环流抑制方法。建立了三相静止坐标系和同步旋转坐标系下的共直流母线并联型拓扑的平均模型,阐明了产生环流问题的根本原因,引入零矢量调节因子完成对空间矢量脉宽调制(SVPWM)零矢量作用时间的修正,在不增加硬件开销的基础上抑制了系统网侧环流,解决了不均流、波形畸变、三相不对称等问题,实现了永磁直驱风电变流器的共直流母线高可靠性并联运行。实验结果表明,该方法可实现双馈感应发电机(DHG)系统平滑、无冲击并网,保证了并网接入点的动、稳态电能品质。 展开更多

关键词 风力发电 多逆变器 载波移相 环流抑制

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单相光伏并网逆变器群控供电系统的建模与控制 被引量：1

5

作者 陈建伟 《电气技术》 2014年第6期35-38,共4页

分析了光伏并网逆变器群控系统中环流产生的机理,并导出了影响环流数值的因素。通过进一步分析找出逆变器输出的功率与环流之间的关系。在单台并网逆变器控制方法之上,设计出并网逆变器群控系统的环流抑制的方法,并对环流抑制方法的稳... 分析了光伏并网逆变器群控系统中环流产生的机理,并导出了影响环流数值的因素。通过进一步分析找出逆变器输出的功率与环流之间的关系。在单台并网逆变器控制方法之上,设计出并网逆变器群控系统的环流抑制的方法,并对环流抑制方法的稳定性作了进一步分析。最后给出了并联控制系统仿真输出电流波形以及样机实验波形,并对理论分析、仿真波形以及实验结果进行比较。从仿真波形以及实验结果来看,所采取的控制措施是完全正确的。 展开更多

关键词 逆变器 环流抑制 群控系统 平均电流

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大功率空间载荷工作模式与功率的模块化闭环仿真

6

作者 咸竞天 郑家宁 +2 位作者 李田 于思博 张宁 《电子测量技术》 2018年第16期119-124,共6页

针对大功率空间载荷的工作模式与功率的模拟问题,提出了一种利用多台电子负载协调仿真空间载荷模块的工作模式及功率的方法,该方法能够实现对载荷工作模式与功率之间的通用化仿真,并可以根据系统指令实现闭环控制仿真。同时,由于电子负... 针对大功率空间载荷的工作模式与功率的模拟问题,提出了一种利用多台电子负载协调仿真空间载荷模块的工作模式及功率的方法,该方法能够实现对载荷工作模式与功率之间的通用化仿真,并可以根据系统指令实现闭环控制仿真。同时,由于电子负载的阻容特性,在空间载荷配电单元继电器闭合瞬间会产生巨大的浪涌电流。为了保护电路中的器件,对浪涌电流进行抑制,设计了浪涌电流抑制电路和控制软件。使用本方法进行了浪涌抑制实验,抑制前最大浪涌电流为91.8A,测试指标要求电流应在20A以内,持续时间不超过2ms。实验表明,本文方法可以达到指标要求,实现了空间载荷功率模拟的安全闭环仿真。 展开更多

关键词 大功率 空间载荷 模块化 闭环仿真 浪涌抑制

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模块化多电平变流器开环环流抑制策略的渐进稳定性分析 被引量：11

7

作者 赵聪 李耀华 +2 位作者 李子欣 王平 楚遵方 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第10期1-8,共8页

模块化多电平变流器相间环流的存在使得桥臂电流产生畸变,一方面增加了变流器的损耗,另一方面对功率器件的安全工作范围也提出了更高的要求。本文从两个方面分析了开环环流抑制策略的渐进稳定性。首先证明了开环环流抑制策略的基本原理... 模块化多电平变流器相间环流的存在使得桥臂电流产生畸变,一方面增加了变流器的损耗,另一方面对功率器件的安全工作范围也提出了更高的要求。本文从两个方面分析了开环环流抑制策略的渐进稳定性。首先证明了开环环流抑制策略的基本原理,并在此基础上提出开环环流抑制的一般原理,为模块化多电平变流器开环环流抑制的系统设计提供了理论依据。其次,相比实现起来更为简单的实际值调制环流抑制方法,本文的基于桥臂能量的开环环流抑制策略具有模块电容电压自平衡的特性,无需施加额外的控制;同时,从理论上证明了该开环环流抑制策略具备在不平衡条件下电容电压自平衡的特性,从而证明了该方法的渐近稳定性。最后,通过仿真验证了基于桥臂能量的开环环流抑制方法的稳定性和其模块电容电压自平衡特性的正确性。 展开更多

关键词 模块化多电平变流器 开环环流抑制 渐进稳定

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基于降阶双环自抗扰的永磁同步直线电机电流谐波抑制 被引量：10

8

作者 黎明 赵吉文 +1 位作者 胡月鹏 王阵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1055-1065,共11页

永磁同步直线电机由于反电势和逆变器频繁切换导致电流谐波分量较大,同时参数时变以及负载突变等扰动严重影响伺服系统的控制精度。本文采用一种基于降阶状态观测器的双环自抗扰伺服控制算法,以降低控制系统的谐波抑制从而提高控制精度... 永磁同步直线电机由于反电势和逆变器频繁切换导致电流谐波分量较大,同时参数时变以及负载突变等扰动严重影响伺服系统的控制精度。本文采用一种基于降阶状态观测器的双环自抗扰伺服控制算法,以降低控制系统的谐波抑制从而提高控制精度。首先,构造了位置速度环级联的二阶自抗扰控制器。运用极点配置法对三阶线性状态观测器进行降阶,减小了相位滞后的影响,提高了伺服系统的控制精度;其次,电流环采用一阶非线性自抗扰控制器,消除了积分饱和的影响,降低了三相电流的谐波含量。最后,与基于自抗扰控制的其他优化算法进行对比,实验表明在多工况下降阶双环自抗扰控制的总谐波失真不超过2.13%,推力波动可减小至1.49%,稳态误差不大于15μm。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 降阶状态观测器 双环控制 谐波抑制

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基于子模块电压波动估计的MMC双环二倍频环流抑制策略 被引量：9

9

作者 岳雨霏 徐千鸣 +2 位作者 马伏军 罗安 何志兴 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期20-32,共13页

模块化多电平变换器以其优越的性能在大功率电能变换领域得到了广泛应用和研究。推导了MMC子模块电容电压波动和桥臂投入模块数的表达式,针对MMC环流控制器性能分析的多样性、复杂性和电压波动的计算问题,提出一种基于子模块电容电压波... 模块化多电平变换器以其优越的性能在大功率电能变换领域得到了广泛应用和研究。推导了MMC子模块电容电压波动和桥臂投入模块数的表达式,针对MMC环流控制器性能分析的多样性、复杂性和电压波动的计算问题,提出一种基于子模块电容电压波动估计前馈+电压电流双闭环反馈的复合环流控制策略,有效结合前馈控制的快速跟踪性和反馈控制的闭环跟踪性能,同时优化计算环节。所提方法包括四部分:子模块电容电压的前馈估算;基于小信号模型的二倍频环流电压指令计算;投入模块数的计算;子模块电容电压的排序及其投切。其中二倍频环流电压指令通过电压电流双闭环控制器获得,并通过等效闭环阻抗分析其动态性能,选取达到最佳抑制效果时合适的控制参数。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器 电容电压估计前馈 桥臂能量和差 双闭环反馈环流抑制 二倍频等效阻抗

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不对称电网电压下MMC-HVDC换流站环流抑制策略

10

作者 王忠洋 姚磊 +1 位作者 李天皓 高尚 《电子科技》 2023年第11期66-75,共10页

应用模块化多电平换流器技术的柔性直流输电系统在运行时存在桥臂环流问题。文中通过分析不对称电网电压下桥臂相单元的瞬时能量,得出桥臂环流存在2倍频正、负和零序交流分量与直流分量,且直流分量分布不相等。针对交流分量的精确控制问... 应用模块化多电平换流器技术的柔性直流输电系统在运行时存在桥臂环流问题。文中通过分析不对称电网电压下桥臂相单元的瞬时能量,得出桥臂环流存在2倍频正、负和零序交流分量与直流分量,且直流分量分布不相等。针对交流分量的精确控制问题,文中提出了基于期望瞬态幅值响应的交流控制器,并通过系统的开环与闭环特性分析,在理论上证明了其具有控制精度高、稳定性好等优点。进一步提出了基于此控制器的新型环流抑制策略,此策略可直接在abc三相静止坐标下对每相桥臂独立控制,无需坐标变换和锁相环,控制结构简单且可以同时消除2倍频正、负和零序环流。在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建51电平背靠背输电系统模型,验证了该环流抑制策略的正确性与有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 柔性直流输电系统 不对称电网电压 桥臂环流 期望瞬态幅值响应 开环与闭环特性 环流抑制 MATLAB/SIMULINK

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基于多级滞环控制器的表贴式双三相永磁同步电机低电流谐波直接转矩控制策略

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作者 宋战锋 毛丰羽 +1 位作者 崔严谨 贾依林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4410-4421,共12页

双三相永磁同步电机采用的传统直接转矩控制策略往往伴随着较大的转矩脉动和谐波电流。为了解决上述问题,该文提出基于多级滞环的直接转矩控制策略,该策略采用24种矢量组合的电压合成方案,可根据开关表在α-β平面输出多种电压等级。同... 双三相永磁同步电机采用的传统直接转矩控制策略往往伴随着较大的转矩脉动和谐波电流。为了解决上述问题,该文提出基于多级滞环的直接转矩控制策略,该策略采用24种矢量组合的电压合成方案,可根据开关表在α-β平面输出多种电压等级。同时,提出的控制策略还可基于比例谐振控制器调制z1-z2平面电压,实现闭环谐波电流抑制。实验结果表明,在同等开关频率下,所提控制策略可以有效降低电流谐波和转矩脉动。 展开更多

关键词 直接转矩控制 双三相永磁同步电机 闭环谐波电流抑制 多级滞环控制器

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