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弱电网条件下提升LCL型逆变器稳定性的控制策略 被引量：5
1
作者 郑勇 唐莎莎 +1 位作者 张丽 杨佳霖 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期71-81,共11页
弱电网条件下,由于逆变器并网阻抗与电网阻抗之间不匹配程度增加,导致并网逆变器可能失稳。为提高逆变器的稳定性,提出一种可提高系统相角裕度的新型控制方式。根据逆变器的分层控制结构,分别在控制层的电流内环引入带有延时补偿的有限... 弱电网条件下,由于逆变器并网阻抗与电网阻抗之间不匹配程度增加,导致并网逆变器可能失稳。为提高逆变器的稳定性,提出一种可提高系统相角裕度的新型控制方式。根据逆变器的分层控制结构,分别在控制层的电流内环引入带有延时补偿的有限集模型预测控制,在电压外环引入逆模型前馈控制,通过这2种控制的引入降低了系统控制环路的阶数,提高逆变器输出阻抗的相角裕度和并网逆变器的稳定性。最后,通过在Mat⁃lab/Simulink平台中搭建LCL型逆变器的仿真模型,对比不同控制策略下并网逆变器的输出波形,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 弱电网 稳定性 有限集模型预测 逆模型前馈
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基于有限控制集的永磁同步电机模型预测控制方法 被引量：4
2
作者 张闻涛 杨玮林 《自动化仪表》 CAS 2020年第5期42-49,共8页
近年来,模型预测控制作为一种优化控制算法,被广泛应用于电机控制领域。其中,永磁同步电机的模型预测控制越来越受到关注。永磁同步电机预测控制主要使用的是基于有限控制集的模型预测控制策略。该方法在确定下一时刻的开关状态时,通常... 近年来,模型预测控制作为一种优化控制算法,被广泛应用于电机控制领域。其中,永磁同步电机的模型预测控制越来越受到关注。永磁同步电机预测控制主要使用的是基于有限控制集的模型预测控制策略。该方法在确定下一时刻的开关状态时,通常需要遍历所有的开关组合,因而计算量较大,影响实时控制的效果。对此,可以应用一种扇区划分法,通过求出期望电压矢量所在的扇区,进而减少算法在选择开关上需要遍历的开关组合数量。扇区划分法显著降低了有限控制集模型预测控制的计算量。但在同样试验条件下,控制效果相比传统的遍历法较差。使用一种基于最小二乘法的控制策略,可以方便最佳开关状态的选取。通过仿真实例,对几种有限控制集模型预测控制策略的稳态性能与计算量进行了对比。仿真结果表明,在相同试验条件下,最小二乘法的控制效果要优于扇区法。 展开更多
关键词 永磁同步电机 有限集模型预测 遍历法 计算量 电压矢量 扇区划分 预测步长
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基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法 被引量：1
3
作者 王楠 窦智峰 +1 位作者 李琰琰 武洁 《轻工学报》 CAS 北大核心 2021年第2期92-101,共10页
针对传统三电平有源中点钳位(ANPC)并网逆变器有限控制集模型预测控制存在的计算流程复杂、中点电压波动较大、输出电流谐波较大的问题,提出了一种基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法.该方法简化了传统模型预测控... 针对传统三电平有源中点钳位(ANPC)并网逆变器有限控制集模型预测控制存在的计算流程复杂、中点电压波动较大、输出电流谐波较大的问题,提出了一种基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法.该方法简化了传统模型预测控制方法中建立直流侧中点电压偏移量ΔU dc与三相开关状态S_( x)中间变量的步骤,在静止αβ坐标系下,利用负载电流i、ΔU dc与S x之间的关系直接建立数学模型,通过对27种开关状态的实时计算,确定最优输出开关状态.仿真和实验结果表明,该方法有效降低了电流谐波畸变率,达到了抑制中点电压波动的效果. 展开更多
关键词 ANPC并网逆变器 有限控制集模型预测 中点电压波动 三相开关状态
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永磁同步电机有限控集模型预测电流控制预测误差分析 被引量：19
4
作者 李键 牛峰 +1 位作者 黄晓艳 方攸同 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1-7,共7页
在采用有限控集模型预测电流控制策略的永磁同步电机驱动系统中,预测模型使用的电机参数尤其是定子电感可能与实际值并不匹配,会造成模型预测控制算法存在预测上的误差,进而影响系统稳态控制性能。针对该问题,首先定义了预测误差作为评... 在采用有限控集模型预测电流控制策略的永磁同步电机驱动系统中,预测模型使用的电机参数尤其是定子电感可能与实际值并不匹配,会造成模型预测控制算法存在预测上的误差,进而影响系统稳态控制性能。针对该问题,首先定义了预测误差作为评价指标,然后推导出电流预测误差的数学模型,理论分析表明预测模型使用的d、q轴电感值正向偏差和负向偏差对于d、q轴电流预测误差会产生不一样的影响,且负向偏差影响更大。实验结果验证了上述关于电流预测误差的理论分析,同时对相应的电流稳态跟踪误差进行了实验分析,显示出预测误差对于稳态跟踪性能的影响。得到的预测误差数学模型和分析结论能够为模型预测算法预测误差的降低和控制性能的提升提供理论指导。 展开更多
关键词 有限控集模型预测电流控制 永磁同步电机 参数误差 预测误差
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T型三电平VSC-HVDC系统模型预测灵活功率控制策略 被引量：8
5
作者 梁营玉 刘涛 +2 位作者 李岩 黄伟煌 刘树 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期113-119,共7页
建立了基于T型三电平基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统功率模型,并据此提出了基于两步预测的有限控制集模型预测直接功率控制策略,其可实现功率指令值的精确跟踪、直流侧电容电压平衡和降低平均开关频率3个控制目标。但... 建立了基于T型三电平基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统功率模型,并据此提出了基于两步预测的有限控制集模型预测直接功率控制策略,其可实现功率指令值的精确跟踪、直流侧电容电压平衡和降低平均开关频率3个控制目标。但该控制策略在电网电压不对称时会产生谐波电流,为了解决该问题,通常增加功率补偿策略。然而当采用传统的功率补偿策略时,只有3种可选的控制目标:抑制负序电流、抑制有功波动和抑制无功波动。上述3种控制目标难以在各种类型的交流故障下同时满足换流器自身的限制条件和电网对换流器故障穿越的要求。为此,提出了灵活功率控制方法,其可在各控制目标之间实现折中控制,控制方式灵活。搭建了T型三电平VSC-HVDC系统仿真模型,仿真结果验证了所提策略的正确性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 VSC-HVDC 有限控制集模型预测控制 灵活功率控制 不对称电网电压 两步预测
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基于最小二乘法的永磁同步电机多步预测控制 被引量：5
6
作者 张闻涛 杨玮林 《电子测量技术》 2020年第6期58-62,共5页
有限控制集模型预测控制,因其处理系统约束和处理多变量的能力而受到广泛关注。传统的永磁同步电机通过一步预测控制虽然可以得到很好的控制效果,但是在一步预测控制方式下得到的电流与转速波动较大精确度较低。针对该问题,提出一种基... 有限控制集模型预测控制,因其处理系统约束和处理多变量的能力而受到广泛关注。传统的永磁同步电机通过一步预测控制虽然可以得到很好的控制效果,但是在一步预测控制方式下得到的电流与转速波动较大精确度较低。针对该问题,提出一种基于最小二乘法的永磁同步电机多步预测控制方法,将控制算法转变成一个最小二乘问题,以此来进行多步预测。通过仿真验证了所提出的多步预测控制方法与传统的一步预测控制方法相比,转速与电流的控制效果得到极大的改进。实验证明,在三步预测时转速波动减少了40%,同时电流控制效果得到了44%的提升。 展开更多
关键词 有限集预测控制 永磁同步电机 最小二乘 多步预测
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永磁同步电机鲁棒有限集模型预测电流控制算法 被引量：5
7
作者 钟灼臻 曾岳南 罗伟维 《电机与控制应用》 2020年第3期17-22,33,共7页
在永磁同步电机(PMSM)驱动系统中,基于有限集模型预测电流控制(FCS-MPCC)算法所设计的系统电流内环控制器,性能受电机参数变化的影响。推导了PMSM预测模型,同时以电压矢量为约束项重构价值函数,并针对数字延时导致的电流纹波问题进行了... 在永磁同步电机(PMSM)驱动系统中,基于有限集模型预测电流控制(FCS-MPCC)算法所设计的系统电流内环控制器,性能受电机参数变化的影响。推导了PMSM预测模型,同时以电压矢量为约束项重构价值函数,并针对数字延时导致的电流纹波问题进行了补偿。提出了一种鲁棒性较强的FCS-MPCC算法,通过在预测模型中引入权重系数并定量调节,以降低算法对参数的敏感性。仿真结果表明,所提算法有效,能使系统具备良好的动态性能和稳态精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 有限集模型预测电流控制 价值函数 鲁棒预测
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一种改进的永磁同步电机有限集模型预测控制方案设计与实施
8
作者 吴景红 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期807-815,共9页
为了解决永磁同步电机有限集模型预测控制中存在的电流脉动大、开关次数多等问题,提出基于灰色预测补偿和动态代价函数的FCS-MPC改进方案,从提高参考电流预测精度和增强控制方案对PMSM不同工况适应能力2个方面进行改进。首先,在现有方... 为了解决永磁同步电机有限集模型预测控制中存在的电流脉动大、开关次数多等问题,提出基于灰色预测补偿和动态代价函数的FCS-MPC改进方案,从提高参考电流预测精度和增强控制方案对PMSM不同工况适应能力2个方面进行改进。首先,在现有方案的电流环中引入灰色预测用来修正由于参数扰动对q轴参考电流预测值带来的误差;其次,根据PMSM的具体工况,设计模糊控制器获取相应的权重系数组合,用以构建不同控制侧重的动态代价函数,实现对PMSM的有效控制;最后,通过仿真和试验将所提方案与传统FCS-MPC方案进行对比,电流脉动分别降低76.9%和74.7%,开关次数分别降低18.8%和17.5%,转速上升时间分别缩短67.8%和38.1%。结果证明所提方案在降低电流脉动、减少开关次数、缩短响应时间方面的有效性。 展开更多
关键词 有限集模型预测控制 灰色预测 永磁同步电机 模糊逻辑 动态代价函数
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