并联混合有源滤波器哈密顿系统建模及无源控制 被引量：10

1

作者 鲁伟 徐长波 李春文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1397-1402,共6页

并联混合有源滤波器(SHAPF)的控制策略是决定其稳定性和谐波治理效果的关键因素之一,利用SHAPF自身的无源性设计控制器可以取得比常规控制器更好的控制效果.首先建立了SHAPF端口受控哈密顿系统模型,然后基于互联和阻尼配置无源控制方法... 并联混合有源滤波器(SHAPF)的控制策略是决定其稳定性和谐波治理效果的关键因素之一,利用SHAPF自身的无源性设计控制器可以取得比常规控制器更好的控制效果.首先建立了SHAPF端口受控哈密顿系统模型,然后基于互联和阻尼配置无源控制方法,提出了一种新的SHAPF非线性控制策略,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定.最后仿真实验证明了该控制策略能够有效消除电网中的谐波电流,与传统线性二次型调节器(LQR)相比,该控制策略具有更好的稳态补偿效果和对负载变化的干扰抑制能力. 展开更多

关键词 谐波治理 混合有源滤波器 哈密顿 无源控制 渐进稳定

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直流微网混合无源控制及系统分层控制策略 被引量：9

2

作者 孙石涛 王久和 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期35-41,共7页

为提高多变换器直流微电网系统在负载功率和下垂参数发生变化时的稳定性及控制性能,采用无源控制策略与母线电压分层控制策略相结合的控制方式,从系统能量角度建立方程进行稳定性分析和设计。通过建立各变换器单元欧拉-拉格朗日EL(Euler... 为提高多变换器直流微电网系统在负载功率和下垂参数发生变化时的稳定性及控制性能,采用无源控制策略与母线电压分层控制策略相结合的控制方式,从系统能量角度建立方程进行稳定性分析和设计。通过建立各变换器单元欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)模型,设计了混合无源控制器,并结合母线电压分层控制组成混合控制策略。最后通过Matlab/Simulink中的电力电子模块搭建了多变换器直流微电网系统仿真模型,对系统不同运行层区进行仿真研究。结果表明,该控制策略能够根据负载功率变化切换不同控制层区,维持母线电压稳定,使系统具有较好的动态性和鲁棒性。 展开更多

关键词 直流微网 混合无源控制 分层控制 多变换器稳定性

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基于谐波正负序分离非线性变阻尼无源控制的模块化多电平混合配电变压器

3

作者 杨世琪 路英伟 +2 位作者 李辉 黄骋 杨天翔 《电气应用》 2024年第3期45-53,共9页

针对含有特殊非线性敏感负荷的中高压配电网,提出了一种含有电流谐波消除功能的模块化多电平混合配电变压器。为了使其在电力谐波环境中拥有更好的电能质量治理效果,在传统电能质量治理装备电流环无源控制的基础上,提出了基于谐波正负... 针对含有特殊非线性敏感负荷的中高压配电网,提出了一种含有电流谐波消除功能的模块化多电平混合配电变压器。为了使其在电力谐波环境中拥有更好的电能质量治理效果,在传统电能质量治理装备电流环无源控制的基础上,提出了基于谐波正负序分离的非线性变阻尼无源控制。首先,结合延时消去方法提出谐波正负序分离算法,使谐波正负序分量分离;其次,设计基于端口受控耗散哈密顿模型的电流环正负序分离无源控制器,通过设计非线性阻尼优化定阻尼无源控制的暂态过渡过程。实验结果表明,所提控制方法在模块化多电平混合配电变压器中,馈网电流稳态总谐波畸变率降低,负荷电压接近额定有效值,电流补偿和电压补偿的暂态过渡更平滑。 展开更多

关键词 混合配电变压器 无源控制 模块化多电平变换器 电能质量

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城市轨道交通混合储能系统无源性协同控制方法

4

作者 时珊珊 王凯 +4 位作者 张宇 张开宇 张珂宁 王育飞 王雅妮 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4040-4052,共13页

为解决城市轨道交通列车频繁启停引起的牵引网电压波动问题,针对由超级电容和电池组成的混合储能系统,本文提出了基于集合经验模态分解的无源性协同控制方法,从而平抑网侧电压波动,实现再生制动能量回收,降低城市轨道交通能耗。利用集... 为解决城市轨道交通列车频繁启停引起的牵引网电压波动问题,针对由超级电容和电池组成的混合储能系统,本文提出了基于集合经验模态分解的无源性协同控制方法,从而平抑网侧电压波动,实现再生制动能量回收,降低城市轨道交通能耗。利用集合经验模态分解方法求取混合储能系统多个本征模态函数,对每个本征模态函数瞬时频率曲线进行Hilbert变换,精确重构高频、低频分量,提升超级电容和电池功率期望轨迹精度。针对混合储能系统多变量、强耦合、非线性特性,在dq坐标下建立双线性模型,实现状态变量与控制变量同步线性变换,设计全局渐近稳定的无源性控制器,使系统存在外部不确定性扰动情形时始终保持超级电容和锂电池功率期望轨迹同步快速跟踪,达成协同控制目标。基于MATLAB的仿真结果表明,所提方法既实现了超级电容和锂电池长寿命协同运行,又能满足城市轨道交通再生制动能量回收利用需求,具有响应快速、稳定性好的特点。 展开更多

关键词 城市轨道交通 混合储能系统 集合经验模态分解 无源性控制

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基于IDA-PBC的混合储能虚拟同步发电机功率协调控制 被引量：2

5

作者 杨帆 刘非文 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期151-154,182,共5页

随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻... 随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻尼分配的无源控制策略(IDA-PBC),通过控制超级电容快速补偿VSG惯性模拟环节引入的功率变化,蓄电池响应VSG一次调频相对缓慢的功率需求,减少蓄电池功率波动。最后,在Matlab/Simulink环境下仿真验证了所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 可再生能源 虚拟同步发电机 混合储能 功率分配 互联与阻尼配置 无源控制

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基于混合无源控制的变换器并联研究 被引量：1

6

作者 刘卫朋 崔晓锋 +1 位作者 侯明宣 吴尚 《电测与仪表》 北大核心 2023年第8期26-31,共6页

由于线路阻抗的不同和负载的变化,直流微电网中各功率单元会出现电流分配不均和直流母线电压的波动。针对以上问题,在传统无源控制的基础上增加外部电压闭环和线路阻抗补偿电路,提出了一种将无源控制与PI控制相结合的混合无源控制策略... 由于线路阻抗的不同和负载的变化,直流微电网中各功率单元会出现电流分配不均和直流母线电压的波动。针对以上问题,在传统无源控制的基础上增加外部电压闭环和线路阻抗补偿电路,提出了一种将无源控制与PI控制相结合的混合无源控制策略。该方法不仅能快速跟踪负载变化且没有静态误差,而且可以有效地提高由于线路阻抗的不同而引起的并联变换器的输出电流分配精度。通过仿真表明,混合无源控制策略相比于传统的无源控制,在负载发生变化时,直流母线电压可以保持稳定,同时也提高了分流精度。通过搭建硬件在环测试的RT-LAB实时仿真平台,进一步验证了混合无源控制策略的可行性。 展开更多

关键词 直流微电网 混合无源控制 稳定性 分流精度 实时仿真

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具有阻感负载的三相双向混合电压型整流器的研究 被引量：1

7

作者 厍冬瑾 王久和 翟丹丹 《电气传动》 北大核心 2016年第11期37-41,共5页

对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究。根据拓扑结构分别建立了Boost变换器的欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)数学模型和PWM整流器的端口受控耗散哈密顿PCHD(port control hamiltonation with dissipation)模型。PCHD模型进行无... 对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究。根据拓扑结构分别建立了Boost变换器的欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)数学模型和PWM整流器的端口受控耗散哈密顿PCHD(port control hamiltonation with dissipation)模型。PCHD模型进行无源控制器设计不仅能进行阻尼注入,还能进行能量成型,无源控制器设计更为灵活。基于三相混合电压型整流器的无源性,采用一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的无源混合控制方案。仿真验证了该无源混合控制器在整流器带阻感负载情况下运行的可行性。 展开更多

关键词 混合整流器 无源控制 功率分配 功率密度

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储能型MMC-HDT的无源控制及模式切换控制策略

8

作者 杨天翔 程志江 +1 位作者 杨涵棣 田峰 《电气传动》 2023年第8期19-28,共10页

针对智能煤矿建设的需求和煤矿井下电网存在的问题,提出了一种含有储能模块的储能型模块化多电平混合式配电变压器(MMC-HDT)。首先,对提出的储能型MMC-HDT进行建模,并考虑电网故障和储能荷电状态(SOC)给出四种工作运行模式。其次,根据MM... 针对智能煤矿建设的需求和煤矿井下电网存在的问题,提出了一种含有储能模块的储能型模块化多电平混合式配电变压器(MMC-HDT)。首先,对提出的储能型MMC-HDT进行建模,并考虑电网故障和储能荷电状态(SOC)给出四种工作运行模式。其次,根据MMC-HDT交流侧的端口受控耗散哈密顿模型(PCHD)设计无源控制器。最后,设计四种工作运行模式的切换控制策略。实验结果表明,所提控制策略在储能型MMC-HDT中,馈网电流稳态总谐波畸变率进一步降低,有效限制电压故障时馈网电流无限制突增;在任何电网电压故障状态下,均可以实现负荷电压保持在额定值处,可以实现不间断供电的功能,提高了配电系统的可靠性。 展开更多

关键词 混合配电变压器 端口受控耗散哈密顿模型 无源控制 模块化多电平变换器

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一种具有阻感负载的三相混合电压型整流器及其控制

9

作者 厍冬瑾 王久和 翟丹丹 《电源学报》 CSCD 2016年第5期120-127,共8页

对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究。根据拓扑结构分别建立了Boost变换器和PWM整流器的EL(Euler-Lagrange)数学模型,基于三相混合电压型整流器的无源性,采用一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的无源混合控制方案。该无源混合... 对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究。根据拓扑结构分别建立了Boost变换器和PWM整流器的EL(Euler-Lagrange)数学模型,基于三相混合电压型整流器的无源性,采用一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的无源混合控制方案。该无源混合控制器具有更好动静性能,更优秀的电流跟踪效果,鲁棒性好,易于实现的特点,优于现行的其他控制策略。仿真验证了该无源混合控制器在整流器带阻感负载情况下运行的可行性。 展开更多

关键词 混合整流器 无源控制 功率分配 功率密度

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基于EL模型的NPC-UPQC混合无源控制方法 被引量：4

10

作者 郑成才 王久和 +1 位作者 慕小斌 张巧杰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期14-20,共7页

在传统两电平统一电能质量调节器的基础上,采用三电平二极管箝位型逆变器代替三相桥式逆变器,构成二极管箝位型统一电能质量调节器的主电路。针对基于瞬时无功功率理论的二极管箝位型统一电能质量调节器补偿量检测方法中使用锁相环所带... 在传统两电平统一电能质量调节器的基础上,采用三电平二极管箝位型逆变器代替三相桥式逆变器,构成二极管箝位型统一电能质量调节器的主电路。针对基于瞬时无功功率理论的二极管箝位型统一电能质量调节器补偿量检测方法中使用锁相环所带来的误差,提出无锁相环的基于电网工频时钟的dq0检测法,对电压和电流畸变分量分别进行实时检测。为提高二极管箝位型统一电能质量调节器的控制性能,建立并分析了二极管箝位型统一电能质量调节器的欧拉-拉格朗日模型,基于该模型与二极管箝位型统一电能质量调节器的无源性,设计了混合无源控制器。利用提出的补偿量检测方法和混合无源控制器,可有效补偿电压或电流,使负载电压或电源电流为近似正弦波。利用Matlab/Simulink软件搭建二极管箝位型统一电能质量调节器的仿真模型,对二极管箝位型统一电能质量调节器的补偿性能进行了仿真研究,并对实验结果进行了分析。仿真结果验证了本文提出的检测方法及混合无源控制策略的有效性。 展开更多

关键词 统一电能质量调节器 欧拉-拉格朗日模型 谐波dq0检测法 混合无源控制

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电网不平衡时电压型PWM整流器混合无源控制 被引量：19

11

作者 王久和 慕小斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期159-166,共8页

针对国内外电网不平衡时电压型PWM整流器控制策略存在控制结构复杂和控制性能不佳的问题,提出了由直流电压环(PI)与无源电流控制器组成的电压型PWM整流器混合无源控制器。基于整流器的EL(Euler-Lagrange,EL)模型,利用阻尼注入方法设计... 针对国内外电网不平衡时电压型PWM整流器控制策略存在控制结构复杂和控制性能不佳的问题,提出了由直流电压环(PI)与无源电流控制器组成的电压型PWM整流器混合无源控制器。基于整流器的EL(Euler-Lagrange,EL)模型,利用阻尼注入方法设计了无源电流控制器。根据无源电流控制器确定出具有补偿电网不平衡功能的开关函数。该混合无源控制器只需电压、电流的实时值,通过混合无源控制器就可消除或抑制整流器输入电流中的所有谐波且使整流器具有恒定的直流电压;可使整流器具有良好的性能和简单的控制结构。仿真和实验结果表明,电网不平衡时电压型PWM整流器混合无源控制是可行的。 展开更多

关键词 电网不平衡 PWM整流器 混合无源控制器 能量存储函数 阻尼注入

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