VSC-HVDC对无源网络供电的非线性控制与仿真

分析了传统的基于双闭环的电压源型高压直流输电系统(VSC-HVDC)的控制结构.针对设置控制参数过于繁琐,提出了一种综合型的控制策略.首先利用微分几何方法简化整流侧控制参数的选择;同时结合改进的锁相环(PLL),克服了系统频率波动时对系统控制性能的影响;最后设计了逆变侧控制器.仿真结果表明,该控制策略在简化控制参数设置...     

向无源网络供电的VSC-HVDC模型预测控制

推导了向无源网络供电的电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统整流侧和逆变侧的离散数学模型。针对传统的基于PI调节器的双闭环控制策略存在控制结构复杂、PI参数较多且整定困难和难以实现多目标优化控制等缺点,根据系统离散数学模型,提出基于模型预测控制的VSCHVDC系统整流侧直接功率控制和逆变侧直接交流电压控制策略。详细描述了所提控制策略的实现过程,提出权重系数的选取方法,并结合仿真实例进行详细说明及验证,克服了权重系数选择的主观性和盲目性。在PSCAD/EMTDC中搭建了向无源网络供电的VSC-HVDC系统,对整流侧无功指令突增、直流电压指令突增以及逆变侧空载、带线性负载、带非线性负载、负载突变、交流电压抬升、模型参数出现偏差和逆变侧交流故障等情况进行了仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的稳态性能和动态性能,且模型参数鲁棒性较好,能在各种情况下向无源网络提供高品质电能。     

基于单神经元的VSC-HVDC控制器设计与研究

对同步旋转坐标系下VSC-HVDC系统的控制策略进行了设计研究.基于VSC-HVDC系统在dqo坐标下的动态模型,采用双闭环直接电流控制策略,实现对有功、无功功率的独立调节;其中主要针对外环中常使用的传统PID控制器自适应差的缺陷,引入单神经元对PID参数在线调节以增强其自适应能力,提高系统动态和稳态性能.数字仿真验证了该控制器的控制性能比传统PID控制器好.     

基于内模控制的VSC-HVDC风电并网系统控制策略研究

针对轻型直流输电技术(VSC-HVDC系统)在采用双闭环PI控制时的参数多并且整定复杂的问题,采用内模控制原理对PI参数整定算法进行改进,改进算法只需调节一个参数,使参数整定变得简单快捷,同时可以保留双闭环PI控制系统优良性能。仿真结果表明,基于内模控制原理的一个参数整定的VSC-HVDC系统参数保有双闭环PI控制系统的优良性能,系统鲁棒性好,控制精度高,动态响应快。     

基于同步坐标变换的VSC-HVDC 暂态模型及其控制器

对基于电压源型换流器的新型直流输电系统的暂态数学模型和控制策略进行了研究,建立了同步旋转坐标系下VSC-HVDC系统的暂态数学模型,提出了直接电流控制策略和双闭环控制器结构.内环电流控制器采用电流反馈和电压前馈的解耦控制策略,实现电流的快速跟踪控制;外环控制器由稳态逆模型和PI调节器构成,实现系统有功功率和无功功率的独立调节.最后,基于PSCAD/EMTDC的数字仿真验证了所设计的控制器具有很好的控制性能.     

基于自抗扰控制的VSC-HVDC控制器设计

对电压源型换流器高压直流输电系统的暂态数学模型进行了研究,提出了直接电流控制策略和双闭环控制器结构。内环电流控制采用自抗扰控制器实现电流的解耦,达到快速跟踪参考电流的目的;外环控制基于稳态逆模型设计了PI控制器,实现有功、无功功率的独立调节。通过Matlab/Simulink对VSC-HVDC系统控制进行了仿真分析,仿真结果验证了所设计的控制器具有良好的控制性能和较好的鲁棒性。     

基于单神经元的VSC-HVDC控制器设计与研究

对同步旋转坐标系下VSC-HVDC系统的控制策略进行了设计研究。基于VSC-HVDC系统在dqo坐标下的动态模型,采用双闭环直接电流控制策略,实现对有功、无功功率的独立调节;其中主要针对外环中常使用的传统PID控制器自适应差的缺陷,引入单神经元对PID参数在线调节以增强其自适应能力,提高系统动态和稳态性能。数字仿真验证了该控制器的控制性能比传统PID控制器好。     

双馈风力发电中的恒电压无功控制策略研究

在常规双馈风电变流器矢量控制基础上,通过增加恒电压无功控制算法,提出一种双馈风电变流器恒电压无功控制策略,即采用PI调节器对电网正序电压进行闭环调节,调节器输出作为变流器无功功率指令输入,无功功率控制不再响应风机主控制器的指令.以1.5 MW双馈风电机组为例进行了仿真模型和实际测试验证,结果表明,该策略在一定程度上能够达到稳定系统电压的目的。     

变结构控制策略在直驱永磁同步风力发电机中的应用

根据直驱永磁同步风力发电机的结构特点,采用双脉宽调制变流器作为其并网主电路.考虑到永磁同步发电机的数学模型在dq坐标系下是一个非线性耦合系统,不利于控制器的设计.提出了采用逆系统方法将原系统进行线性化解耦,构造出其伪线性系统模型,再运用变结构控制理论设计伪线性系统的闭环控制器.建立了基于此控制策略的仿真模型并与PI控制进行比较.仿真结果表明,该控制策略可实现发电机输出有功功率的准确控制、并网有功功率和无功功率独立调节以及变速恒频运行.变结构控制与PI控制相比,动态响应速度快、鲁棒性好.     

基于反推控制的储能系统并网变流器直接PQ控制策略

新能源和储能装置的并网变流器功率控制多采用基于PI调节器的电流双闭环来间接实现,存在静态误差和参数整定困难等缺点.为使储能系统更好地参与电网功率调节,在推导并网变流器有功功率和无功功率状态方程的基础上,提出了基于反推控制的直接PQ控制策略,省去了电流转化环节,避免了复杂的有功功率和无功功率解耦过程.进一步,依据控制性能选取了反推控制器参数,使系统在设定时间内进入稳态.仿真结果表明,提出的控制器性能良好,能够快速、准确地跟踪电网功率指令.与基于PI控制的电流双闭环功率控制策略相比,反推控制参数更易整定,且调节时间短,不存在静态误差.