STATCOM直流侧电容器元件损耗分析及优化设计

以变电站静止同步补偿器(STATCOM)直流侧电容器为研究对象,从电场、温度场、内部结构等多物理场角度分析了直流侧电容器元件的损耗产生和散热机理.利用COMSOL软件对直流侧电容器元件进行了温度场和电场的仿真分析.仿真结果表明:在40℃的环境温度下,利用组合绝缘方式,在蒸镀金属层边缘处敷设一个相对介电常数为4的绝缘薄膜,该金属层边缘处最大电场强度减少了22.98％;采用金属化膜错边结构,其内部温度有明显的降低,最高热点温度下降了6.6％,增大介质膜厚度和金属层厚度均能减小金属损耗.但是随着介质膜越厚,局部放电起始场强明显变小.研究结果将为STATCOM直流侧电容器元件的设计提供参考依据,以提高电容器的使用寿命和可靠性.     

零刚度磁悬浮重力补偿器的分析与改进

零刚度磁悬浮重力补偿器（ZMLGC）工作在零刚度点附近,用以平衡重力并实现超低频隔振。但是,随着ZMLGC的运动其轴向刚度增加显著,制约了隔振性能。为有效减小工作行程内轴向刚度的变化,首先基于等效电流模型分析了零刚度生成原理。然后,利用椭圆积分建立了ZMLGC的磁场和电磁力解析模型,并在MATLAB中编程实现。提出了不等厚的动子拓扑结构以改善气隙磁场分布,结合解析模型和有限元模型进行了结构参数设计计算。最后,搭建样机进行了静态和动态实验。结果表明,在±1 mm工作行程内,ZMLGC的最大刚度降低了四倍,达到10 N/m。     

伺服系统的鲁棒优化控制设计方法

对伺服系统采用状态反馈控制方式,应用内模原理,引入伺服补偿器,通过合理配置闭环极点,确定状态反馈矩阵和观测器矩阵.与常规的PID控制相比较,仿真结果表明该系统具有较强的鲁棒性和控制品质,可获得比PID控制方法更好的控制效果,是一种有效的控制方法.     

A nonsmooth IMC method for mechanical systems with backlash

This paper proposes a discrete-time nonsmooth internal model control （NSIMC） approach for mechanical transmission systems described by so-called sandwich system with backlash. In this method, a dynamic compensator is introduced to compensate for the effect of the input linear subsystem. Thus, the sandwich systems with backlash can be simplified as a pseudo-Hammerstein system with backlash. The corresponding NSIMC strategy is designed to control this system. The design procedure of the controller is presented based on the analysis on the robust stability by considering the model errors involved with the effect of backlash as well as the compensated error of the input linear subsystem. Moreover, as the model is switched among the different operating zones, the robust filters are proposed to guarantee the robust stability and satisfactory control performance of the system.     

合成氨变换装置控制系统的研究和应用

介绍了一种合成氨生产过程中变换装置的自动控制系统.采用了带有可变时间参数Smith补偿器的变比值控制算法和基于极值控制的调优算法,使变换出口变换气一氧化碳含量的控制精度和蒸汽的消耗指标都达到了很好的水平.特别针对变换装置的反应延迟随工艺条件而波动变化大的特点,研究了可以自动设置和校正纯滞后时间的可变参数Smith补偿器,有效地提高了控制能力和控制精度.本变换控制系统已在多个合成氨厂应用,具有良好的使用效果.     

基于模糊-PI控制的SVC电压控制器的设计与实现

为提高电力系统电压稳定性,综合了模糊控制和PID控制的优点,提出一种基于模糊-PI控制的SVC的电压控制器设计方法.分析了SVC电压控制器的基本原理和组成,详细介绍了模糊-PI控制的设计实现过程.用DSP作为主控芯片开发出了控制器,给出了软硬件设计思想.对SVC进行了仿真验证,仿真结果表明模糊-PI控制比传统PI控制具有更好的动态性能,较小的超调量和较短的调节时间.     

电液伺服加载系统的鲁棒控制方法研究

针对舵机的主动运动对电液伺服加栽系统的强干扰所引起的多余力,设计一种鲁棒控制器并结合传统的PID控制方法来进行消除.建立数学模型并进行仿真,结果表明:动态鲁棒补偿器很好地起到了抑制外干扰的效果.     

飞机舵面损伤的简单自适应重构控制方法

针对飞行控制系统操纵面损伤故障,采用简单自适应控制算法进行重构飞行控制系统（FCS）的设计．在应用简单自适应控制时,尤其是在操纵面发生不同损伤程度故障时,必须确保闭环系统的几乎严格正实性．通过求解线性矩阵不等式的可行解问题,得出并联前馈补偿器,确保闭环系统的稳定性和增广系统的严格正实性．利用某型飞机的侧向飞行控制系统模型,将该方法应用于飞行控制系统的重构设计．仿真结果表明,简单自适应控制方法不仅适合于正常情况下的飞控系统设计,而且对操纵面损伤故障具有较强的适应能力．与常规的线性二次型反馈控制器相比,提出的自适应控制器具有更好的跟踪效果和重构控制效果．     

电力潮流灵活控制技术应用综述

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)、静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)、可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensation,TCSC)和移相器(phase-shifting transformer,PST)能够调节线路参数、灵活控制潮流变化,均已在国内外电网中实现工程应用,对均衡输电通道潮流、提升供电能力有重要作用。文中对UPFC、SSSC、TCSC和PST的理论研究和工程实践进行了综述。首先,分析了4种潮流控制装置的基本结构和控制原理,并介绍了国内外已投运工程的运行情况;其次,从结构、换流器技术、选址定容、控制策略、故障保护5个方面对潮流控制装置的关键技术研究现状进行概述;最后,展望了潮流控制装置在未来电网中的典型应用场景,并对潮流控制技术的研究方向进行了分析。     

基于功率转移的混合级联电压均衡控制策略

传统星形级联H桥(CHB)静止同步补偿器(STATCOM)补偿负序电流时会产生不平衡三相有功功率,造成相间直流电压不均衡。通常只能通过注入零序电压重新分配三相有功功率,来实现相间直流电压均衡。然而,零序电压注入将极大地增加STATCOM的输出电压,限制了负序电流补偿范围。以混合级联型STATCOM为研究对象,给出一种通过共直流母线单元来转移相间不平衡有功功率的方法,并以此提出相间均压控制策略。最后,在7.5 kvar的混合级联型STATCOM实验平台验证所提相间均压控制策略的可行性。