The distribution of U.S. electric utility revenue decoupling rate impacts from 2005 to 2017

Electric utilities have historically relied on volumetric energy rates. Reductions in sales can have an adverse effect on a utility’s ability to sufficiently recover its costs. Decoupling mechanisms, when properly designed, diminish the link between revenues and sales. Analysis of annual rate adjustments from decoupling mechanisms indicate the majority of those adjustments are small. However, once a surcharge is applied there is an 86 percent chance there will be a surcharge in the next year.     

微逆变器交流侧泛Buck-boost功率解耦技术研究

针对微逆变器二倍频功率扰动问题,提出了一种交流侧泛Buck-boost功率解耦技术。设计的四种能实现能量双向流动的解耦电路均并联在逆变器交流侧,不同拓扑都可等效工作在Buck、Boost或Buck-boost的模式中。从拓扑结构、工作模式及解耦性能三方面分析了设计的四个解耦电路,以及每种拓扑抑制二次谐波的能力。讨论了脉冲能量缓冲的计算方法。仿真结果表明,三模态六开关Buck-boost功率解耦电路抑制电压二次谐波效果最优,单模态六开关Buck-boost功率解耦电路抑制电流二次谐波效果最优。泛Buck-boost功率解耦技术可以在不依赖母线大电压情况下,大幅降低解耦电容容值,实现无电解电容,提高微逆变器可靠性并延长其使用寿命。     

虚拟稳态同步负阻抗的VSG功率解耦策略

伴随着分布式能源渗透率的逐渐提高,电力系统中的转动惯量相对减小,严重影响到系统安全稳定运行。其中虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)因具备同步发电机的相关特性而备受关注。针对VSG实际输出端口点到并网点的传输功率过程中存在耦合而引起VSG功率控制产生稳态误差和动态振荡,从而引起下垂特性的变化的情况,在对动静态功率耦合机理分析的基础上,提出基于虚拟稳态同步负阻抗的功率解耦策略,更好地消除了功率环间的耦合作用。通过建立基于所提出的VSG新型功率解耦策略的全局状态空间小信号模型,证明了该解耦策略的有效性。最后,搭建了基于解耦策略的VSG实验平台。通过实验结果验证了所提解耦策略的有效性,消除了功率环间的耦合作用,增强了VSG有功功率和无功功率的动静态响应性能。     

基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制

LCL型并网变流器常采用同步旋转坐标系下基于变流器侧电感电流的并网控制,但LCL型滤波器和数字延迟的dq轴模型均存在轴间耦合,制约了并网性能,且随着开关频率降低,性能恶化更为明显。针对该问题,文中在建立LCL型并网变流器复矢量模型的基础上,对并网变流器耦合特性和传统解耦方案进行分析。针对现有方案的不足,提出了一种基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制策略,通过零极点图详细分析了虚拟阻抗对系统耦合程度及系统阻尼特性的影响,进而给出了确定3个参数优化值的方法。最后,仿真和实验结果表明,与现有方案相比,所提策略能够实现对系统耦合程度及阻尼特性的独立控制,有效实现解耦并改善系统动态性能。     

多馈入交直流混联系统解耦安全域的刻画及应用

多馈入交直流混联系统具有强非线性、强耦合特征,而直流调整的快速性对控制策略的确定时间提出了较高要求。对于弱受端系统,直流子系统的输电能力较弱,功率的调整范围较小,进行快速功率调制时容易使系统越限,因此需要精细化的控制策略。为了从宏观角度考虑安全特性并实现快速功率精细调制,提出了解耦安全域的概念。对于含有静止同步补偿器(STATCOM)的弱受端多馈入交直流混联系统,基于解耦安全域调整直流功率,并将功率调制问题转化为线性规划问题,可快速得到安全控制策略,并实现直流系统快速功率调制的目的。最后,通过案例研究验证了所提方法的可行性。     

一种基于Buck/Boost电路的新型微逆变器功率解耦电路

针对微逆变器中存在的二次功率扰动问题,提出了一种新型四开关功率解耦电路。详细分析了基于Buck/Boost电路的新型功率解耦电路的4种工作模式,推导了采用脉冲能量调制控制策略原理,并对电路关键参数进行设计。该电路并联在逆变器交流输出侧,不仅能够明显抑制母线电压和直流输入侧电流中的二次纹波,而且可以将大电解电容替换成小容量长寿命的薄膜电容。最后,仿真实验验证了该拓扑的有效性和合理性。     

[电动汽车稳定性控制]异质队列的分布式鲁棒解耦控制

Based on the distributed control structure and interaction topology modeled by graph theory, a decoupled robust control strategy was presented for a heterogeneous vehicular platoon to deal with the uncertainties of node dynamics. The dynamical behavior of node composed of vehicle dynamics and a lower-level controller was assumed to be covered by a multiplicative uncertainty model. Then to decouple the platoon system, which  was skillfully decomposed into a H∞ norm bounded uncertain part and a diagonal system by applying linear transformation and eigenvalue decomposition on communication topology. The requirements of robust stability, tracking ability and vehicular platoon stability were analyzed theoretically. Comparative bench tests with a non-robust controller and different communication topologies were conducted to demonstrate its robust stability, tracking ability and vehicular platoon.     

基于自校正PID控制的单元机组CCS的仿真研究

单元机组协调控制系统是火力发电厂的控制重点,在工程实际中,应用最广泛的控制规律为PID控制。本文提出一种自校正PID控制器,它不仅可以消除外扰的影响,而且可以应用于多变量系统解耦。本文以神头第二发电厂500MW机组模型为例,将自校正PID算法作为子控制器进行仿真研究,结果表明自校正PID控制比常规PID有更好的鲁棒性和抗干扰性。     

椭圆双极线性聚能药柱不耦合系数试验研究及数值模拟

为确定椭圆双极线性聚能药柱(EBLSC)炮孔不耦合系数,利用研制的EBLSC药柱,提出了一套EBLSC药柱对炮孔靶板的侵彻效应测试试验方法,用该方法测试同一药柱在6组不同孔径的软材料靶板上的侵彻效应,对实验数据进行多项式拟合,得到槽深y与孔径φ的定量关系,进而得到最佳弹靶关系,即最佳不耦合系数.为进一步验证方法的有效性,利用LS—DYNA对EBLSC药柱侵彻软材料靶板的性能进行了数值模拟,研究表明数值计算结果与试验得到的最佳不耦合系数较为一致,可见该试验方法能很好地确定EBLSC药柱不耦合系数.数值模拟得到的变形趋势和变形量与试验结果趋于一致,证明所采用的试验方法是正确的.     

基于合成矢量解耦控制的三相PWM整流器的研究

针对三相静止坐标系下很难实现无静差调节的不足,采用d-q变换将三相交变量转换成同步旋转坐标系下的直流量来控制。但是,由于系统存在d-q坐标系下变量间相互耦合、控制器的设计对系统参数依赖性过强的问题,造成了当网侧电感因老化等原因数值发生改变时,原系统控制性能会急剧下降的现状,本文提出了基于合成矢量线性化d-q解耦的控制思想,优化了同步旋转d-q坐标系下的电压电流双闭环控制策略,并简要分析了双环控制模型的设计方法。仿真实验表明该模型具有结构简单、较强自适应性。