基于间接磁场定向的电力牵引系统的研究

本文依据矢量控制的基本原理,针对电力牵引系统对电机控制性能的要求,设计了基于转子磁场定向的矢量控制交流调速系统.以双DSP为核心,研制开发了相应的全数字化控制系统.文中对该系统的矢量控制原理、主电路构成、控制系统的设计都作了介绍.在理论分析的基础上,对该系统进行了建模,并完成了实验系统设计和相应的实验研究.实验结果验证了该电力牵引矢量控制系统具有良好的稳态与动态性能.     

异步电动机调速系统的复合智能矢量控制研究

设计了一种基于模糊-PID复合自寻优控制的矢量控制器,以提高异步电动机矢量控制系统的动态和稳态性能.通过与传统的PID矢量控制系统的仿真对比,表明基于该控制器的调速系统,具有更好的动态和稳态性能、鲁棒性及节能效果.     

矢量控制系统磁场扰动分析

矢量控制系统是目前广为应用的高性能调速系统.准确的磁场定向是矢量控制系统保持其优良性能的关键.应用状态空间解析的方法分析转子时间常数变化对矢量控制系统的影响.理论分析和仿真结果表明,电机参数的时变会引起定向磁场的偏移,增加电机磁路的饱和程度,从而降低了电气传动系统的动态品质特性.     

基于自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制

交流电机无速度传感器矢量控制既保持了矢量控制的优良特性,又克服了速度传感器带来的不利影响,是实现低成本、高可靠性和高性能交流调速系统的有效途径.对以自适应观测器为基础的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行研究,建立了感应电机转速自适应全阶磁链观测器模型,设计出以估算转速实现闭环控制的无速度传感器矢量控制系统,以TMS320F2810 DSP为控制核心进行了物理实验,并与基于电压电流混合模型的无速度矢量控制方案进行了比较,实验结果表明该控制系统性能良好,具有更高的稳速精度.     

数字变频脉冲触发电路的一种设计

以以矢量控制为基础的双馈发电机调速控制系统在工业中得到越来越广泛的应用,其技术性能和经济效益均明显高于其他一般调速系统.但是,目前用模拟元件构成的双馈发电机调速控制系统结构复杂,至少包括几十个运算放大器、十几个模拟乘法器等,这给调试和维护带来了很大困难.为此,我们研制成功了一全数字式双馈发电机矢量控制系统,其控制系统均为数字电路,它主要包括三个部分:以8098单片机为中心的数据采集系统,以80386微机为中心的计算控制系统,以8098单片机为中心的晶闸管脉冲触发控制系统.     

异步电机多变量矢量控制系统

文章以异步电机矢量控制系统双输入双输出状态空间模型为基础,应用多变量线性控制系统调节器设计方法,设计异步电机多变量矢量控制系统.此方法更好地体现了原矢量控制系统多输入多输出的特点,使矢量控制系统的控制特性得到提高.     

交流异步电机电压解耦矢量控制系统的研究

通过对电压解耦矢量控制系统的研究,介绍了以DSPTMS320C240为核心的电压解耦矢量控制系统,TMS320C240是一种面向电机控制的专用DSP芯片,充分利用了该芯片的超强实时计算能力和针对电机数字控制的丰富片内集成外部器件,使构成的控制系统电路简单,主要控制策略由C240软件完成,使系统易于控制。文中详细分析了电压解耦矢量控制理论、矢量控制系统的硬件结构和软件结构,在完成实验系统后进行控制实验,并对实验波形进行分析。结果表明,采用基于DSP的电压解耦矢量控制系统不但系统简单可靠、性能好而且易于实现复杂的控制策略,是今后矢量系统发展的一个主要方向。     

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数.在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型.仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差.     

MC-PMSM矢量控制系统调制策略比较

针对电压调制方式和电流滞环控制方法运用于矩阵变换器-永磁同步电机(MC-PMSM)矢量控制系统时存在的缺点,提出了一种适用于MC-PMSM矢量控制系统的改进电流滞环控制方法,即电流双滞环控制法.仿真和系统样机实验结果证明了改进电流控制方法的可行性.当该方法用于MC-PMSM矢量控制系统时,系统的输入电流和电机电流均具有较高的正弦度,总谐波成分少.     

基于磁链估计的永磁同步电动机磁场定向控制系统

在永磁同步电动机矢量控制基本原理基础上,提出了一种新型芯片XC878实现永磁电动机矢量控制系统的设计方案,在Dave平台下设计软件程序实现系统的控制。进行了系统的测试,给出了测试结果,结果表明空间电压矢量脉宽调制控制系统的软硬件设计的合理性与正确性以及永磁同步电动机闭环矢量控制系统的可靠性。该闭环控制系统具有起动快、响应快和控制精度高等特点。该系统为基于单片机永磁同步电动机矢量控制系统的研究和开发提供可行性方案。     

江苏电网AVC主站系统的研究和实现

文中提出的无功电压控制(AVC)系统主站部分基于分级电压控制结构。其中,二级电压控制通过求解一个考虑多目标的二次规划问题,将中枢母线电压控制在给定的设定值附近;三级电压控制利用以网损最小为目标的最优潮流计算,求出中枢母线电压的设定值曲线。使用符合IEC61970标准的公共信息模型(CIM)导入导出技术与当前能量管理系统(EMS)交换数据,并提出了多条措施来保证控制系统的可靠性和鲁棒性,使之在江苏电网中得到较好的应用。     

柔性直流输电网的电压控制原理研究

本文研究柔性直流输电网的电压控制原理。描述了柔性直流电网电压控制的3种基本策略及其特点,提出了一种一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略,其中一次调压采用带死区的直流电压下斜控制律,二次调压采用基于电压基准节点电压恒定的控制准则。论文给出了带死区的直流电压下斜控制的实现方法和逻辑框图;描述了电压基准节点的选择原则,并给出了基于电压基准节点电压恒定控制的二次调压实现方法。构建了一个四端直流输电网测试系统,基于该测试系统,介绍了带死区的直流电压下斜控制的参数设计方法,测试了直流电网负荷改变以及电压基准换流站退出运行2种工况下整个系统的响应特性。测试结果表明,所提出的一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略具有良好的控制性能,适用于普遍意义的直流电网。     

Reactive Power Control of Mega‐Solar System for Voltage Regulation with Long Distribution Line

Constant power factor control of a power conditioning system in a large‐scale photovoltaic generation system (PV system) such as a mega‐solar system is introduced to mitigate voltage variations on a distribution line. However, it is difficult for the control to mitigate the voltage variation on a long distribution line because of the changes in the loss on the distribution line. This paper proposes an advanced reactive power control in which the power factor of the PV system is adjusted using both the output power of the PV system and the apparent power of loads not to minimize the voltage variation at the interconnecting point but to minimize the voltage variation over the whole distribution line. We report on the results based on numerical analysis on mitigating the voltage variation by applying this control. This paper shows that the proposed control can mitigate the voltage variation better than constant power factor control can. The proposed control has the potential to be used as a measure for suppressing voltage variations on a long distribution line.     

基于双侧电压反馈控制策略的并网光伏系统电压稳定性研究

针对低电压穿越下并网光伏直流系统不稳定的问题,提出一种改进的双侧电压控制策略。前级变流电路引入电压反馈控制,形成电压反馈与最大功率跟踪（maximum power point tracking,MPPT）的混合控制,结合并网逆变器的电压反馈环路,在电压穿越时,对并网光伏直流系统进行综合控制,同时,为了实现前级电路电压控制和功率控制的自动均衡,基于母线电压实时值设计电压反馈环路和MPPT环路的自适应权重系数。为了证明改进策略在低电压穿越时对直流系统的稳定作用,基于RT-LAB平台搭建并网光伏系统的半实物测试环境,测试结果表明：相比于传统控制策略,在不采用Chopper电阻的情况下,双侧电压反馈控制策略能够在低电压穿越时将直流电压变化量从136 V降低到60.5 V,同时还能将并网冲击功率从3 955 W降低到2 264 W,不仅降低了变流电路的电流应力,还提升了光伏系统在低电压穿越时的稳定工作能力。     

基于双侧电压反馈控制策略的并网光伏系统电压稳定性研究

针对低电压穿越下并网光伏直流系统不稳定的问题,提出一种改进的双侧电压控制策略。前级变流电路引入电压反馈控制,形成电压反馈与最大功率跟踪（maximum power point tracking,MPPT）的混合控制,结合并网逆变器的电压反馈环路,在电压穿越时,对并网光伏直流系统进行综合控制,同时,为了实现前级电路电压控制和功率控制的自动均衡,基于母线电压实时值设计电压反馈环路和MPPT环路的自适应权重系数。为了证明改进策略在低电压穿越时对直流系统的稳定作用,基于RT-LAB平台搭建并网光伏系统的半实物测试环境,测试结果表明：相比于传统控制策略,在不采用Chopper电阻的情况下,双侧电压反馈控制策略能够在低电压穿越时将直流电压变化量从136 V降低到60.5 V,同时还能将并网冲击功率从3 955 W降低到2 264 W,不仅降低了变流电路的电流应力,还提升了光伏系统在低电压穿越时的稳定工作能力。     

适用于MMC多端高压直流系统的精确电压裕度控制

当多端高压直流输电系统用于远距离输电时,直流线路的电压降落以及线路功率损耗会对电压裕度控制的精度带来较大影响,使直流电压不能稳定控制于一点,为此提出一种适用于多端柔性直流输电系统的精确电压裕度控制方法。推导了多端柔性直流输电系统的dq坐标数学模型,基于直流系统潮流计算的思想,充分考虑线路压降和损耗对控制参考值的影响,对电压裕度的取值进行计算,并在控制器中实现裕度修正。在PSCAD/EMTDC环境中建立了基于模块化多电平换流器的三端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提出的控制方法的正确性和有效性,该方法能够有效避免因电压裕度取值不当造成的控制特性偏移,并在系统受到较大功率扰动时可以有效、迅速地转换控制方式,提升系统稳定性。     

模糊控制理论在变电站电压无功控制系统中的应用

阐述了变电站电压无功补偿的重要性,指出了传统九区图的分区控制策略中存在的问题,提出了基于模糊控制理论和九区图相结合的电压无功控制策略.设计了电压模糊控制子系统和无功模糊控制子系统,并通过算例仿真试验,对比了采用模糊控制策略和九区图控制策略调整变压器二次侧电压的控制效果,其试验结果表明,模糊控制策略优于九区图控制策略,而...     

一种新的电压型PWM整流器直接功率控制策略

该文通过电压型PWM整流器的数学模型，分析了现行直接功率控制（DPC）系统的原理及性能。由于DPC系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率，导致暂态过程中功率、直流电压出现了较大的波动；同时，在负载电流扰动时会产生较大的直流动态压降。对此，提出了交替采用有功功率开关表和无功功率开关表的双开关表控制新策略，可提高系统的动、静性能；同时，在负载电流扰动时，通过负载电流反馈控制双开关表转换信号的占空比，可减少直流动态压降或消除稳态直流压降。仿真和实验结果，证实了双开关表控制策略的可行性。     

适用于VSC-MTDC系统的直流电压控制策略

直流电压稳定是关系到电压源型直流输电系统可靠运行的关键问题之一。文中首先分析了在电压源型直流输电系统中直接电流控制和直流电压偏差控制的工作原理,然后提出了在电压源型多端直流输电系统中采用基于直流电压偏差控制的多点直流电压控制策略。控制器采用该策略后,能实现定有功功率控制模式与定直流电压控制模式之间的自动转换,确保定直流电压控制的换流站故障退出后,仍能实现对直流电压的控制和有功的平衡。以一个5端系统为例进行仿真验证,结果表明多端直流输电系统的运行可靠性得到提高,且获得良好的动态性能。     

多端柔性直流输电系统直流电压模糊控制策略

直流电压斜率控制适用于潮流经常变化的多端柔性直流输电系统,但现有的直流电压斜率控制不能很好地兼顾不同运行工况对斜率参数的要求。文中提出一种基于模糊控制的直流电压变斜率控制策略。该控制策略应用模糊控制理论,把常规的直流电压斜率控制由原来难以整定参数的固定斜率控制变为控制参数根据运行工况变化的变斜率控制。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端柔性直流输电系统模型,并与MATLAB互联仿真。仿真结果验证了文中设计的直流电压模糊控制策略能有效维持系统稳定运行和加快系统故障恢复。