基于虚拟同步发电机技术的改进微网下垂控制

采用虚拟同步发电机技术模拟真实同步发电机的旋转惯性和阻尼分量,使得逆变器具有类似于真实发电机所具有的转子特性,从而使得逆变器的输出频率具有一定的抗扰动能力。通过对VSG的阻尼系数D的改进,在控制层面实现了虚拟阻尼的动态变化,在减少频率波动的前提下减小了系统的动态变化时间,并且结合了改进有功-频率控制和电压-无功下垂控制,算例仿真表明,所提控制方法改善了系统的动态频率特性和母线电压水平,取得了良好的控制效果。     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...     

基于虚拟同步发电机技术的微电网逆变器控制方法

在介绍典型的虚拟同步发电机技术以及传统的频率下垂控制策略的基础上,提出一种新型的虚拟同步发电机技术,让微电网既有下垂控制特性,又具备类似同步发电机转子的特性。通过分析对比不同频率下系统的稳定性,验证了控制策略的有效性。     

基于MATLAB/SIMULINK同步发电机电路模型仿真

利用同步发电机的电路模型，调用MATLAB／SIMULNK中的仿真模块，建立了同步发电机的SIMULINK模型，在此基础上进行了仿真研究，并给出了仿真结果。     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

基于改进虚拟同步发电机的预同步并网控制研究

针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术在动态过程中易引起功率振荡和频率波动甚至越界的情况,提出一种改进的VSG控制策略,在有功-频率控制器中加入一个微分环节,增大了系统阻尼,有效解决了功率超调的问题。并对所提出改进VSG控制离/并网的预同步控制策略进行研究,在VSG输出端和电网端中间加入一个虚拟阻抗,通过控制实现VSG输出电压和电网电压频率、电压幅值和相位的同步,实现VSG系统从离网到并网的切换,加快了同步速度。通过MATLAB/Simulink搭建了基于改进VSG控制的离/并网模型,仿真所得结果证明了所提控制方法的正确性和有效性。     

并离网逆变器的控制研究

研究了一种既能够工作在并网,也能工作在离网状态的逆变器.在市电异常时,并网逆变器能够可靠地切换到离网模态保证本地重要负载供电.重点分析了工作在离网模式下的控制策略及切换方法,通过电感电流无差拍内环控制来实现输出输入电压与电流内环的扰动作用,提高了内环的跟踪速度.在离散域下分析了无差拍模型电感参数的匹配范围,针对数字控制延时降低了模型电感参数匹配范围并引起系统稳定裕度变小的问题,提出了改进型的无差拍电流内环控制,提高了系统的稳定裕度.最后通过实验证明了该控制算法的可行性和优越性,以及适合设计的切换要求.     

同步发电机光控励磁系统的仿真研究

光控励磁系统是一种新型同步发电机无刷励磁控制系统，它是在普通无刷励磁控制系统中用可控器件(SCR或IGBT)取代不可控的二极管整流，并通过光电耦合形式实现对励磁电流的直接控制，在MATLAB/Simulink环境下，对光控励磁系统进行了建模、分析和仿真。结果表明：光控励磁系统对于提高同步发电机的响应速度，改善电力系统的暂态和稳态性能有明显效果。     

n相逆变器-永磁同步电动机系统的通用仿真模型

建立了逆变器驱动的n相大功率永磁同步电动机（PMSM）通用数学模型。该模型根据逆变器的工作特性采用阶段性分析的方法,特别适用于仿真计算,可以对系统进行稳态及暂态分析,为大功率PMSM控制系统的研究设计提供了理论分析方法。     

基于Matlab模型的三相离网逆变器设计

针对传统方式大规模编写代码给软件研发、验证和实现带来的困难,引入一种新的设计方法——基于Matlab的模型设计。该方法采用图形化设计方式,通过Matlab中Embedded Coder工具包自动生成目标板代码,可大大提高开发效率。基于Matlab模型设计了一种基于瞬时无功理论的三相离网逆变器,通过仿真模型设计与样机实验,快速实现了逆变器的功能,并验证了电压电流双闭环控制算法的优越性。     

基于变频器容量的永磁同步风力发电机最大功率控制的研究

介绍了永磁同步风力发电系统的基本结构,论述了风力发电系统中风机最大风能捕获的基本原理,并提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统.通过建立考虑铜耗和铁耗的电机损耗模型,获得了电机损耗与定子电流之间的关系.在此基础上提出永磁同步电机最佳效率控制,并将其应用于永磁同步风力发电系统中.使风力发电机按照最大功率点跟踪方式运行时,电机损耗最小;在充分利用变频器容量的前提下,实现风力发电机最大功率输出,从而得到永磁同步风力发电机最优定子电流矢量控制.仿真结果证明了该控制算法的有效性和实用性.     

三相逆变器的控制策略仿真研究

为了简化三相四桥臂逆变器在不平衡负载下的空间矢量脉宽调制(SVPWM),文章设计了一种基于SVPWM的单载波调制方法：将前三桥臂与第N桥臂分开调制。若前三桥臂采用SVPWM则需要进行三角函数计算和扇区判断,调制难度较大;而单载波调制策略是利用开关管的作用规律推导出对应的调制波,再将调制波与载波进行比较,得到对应的开关信号,此过程避免了大量的三角函数计算,大大降低调制难度。同时,文章分析和推导不平衡负载下的中性点电压,并将中性点电压控制为相应的零序电压,从而可以对第N桥臂进行独立控制,最终实现在平衡负载和不平衡负载下都输出三相对称正弦电压。最后通过仿真验证了该调制技术是可行的。

     

双PWM变频器一体化协调控制策略研究

在双PWM变频器中,若能实时控制整流侧的输出电流紧紧跟随负载电流,达到快速平衡整流侧和负载侧功率,则中间直流环节的滤波电容储能(或释放)功率将很小,甚至为零,此时可采用极小容量的电容用于滤波,这样不仅减小了系统的体积,而且提高了系统的可靠性以及系统动态响应快速性.对前后两级变换器进行一体化控制,在采用电流前馈控制的基础上,把直流侧电容电流作为内环进行控制,并使电容电流为零,达到了上述控制之目的,仿真和实验结果均验证了所提出的控制策略的正确性和可行性.     

基于准Z源逆变器的光伏并网控制策略研究

准Z源逆变器由于采用独特的阻抗网络,可利用桥臂直通实现升压,实现了与两级系统类似的功能.同时传统桥臂的死区设置被省去,可改善输出波形的质量,减小并网电流的谐波.基于单级准Z源逆变器的结构简单、可靠性高等优势,将这种新型逆变器应用于光伏发电系统,分析了准Z源逆变器的拓扑结构及工作原理,论述了基于三次谐波注入的升压控制,并对准Z源逆变器光伏并网控制系统进行设计,从而满足光伏并网的要求.通过仿真验证了系统结构和控制策略的有效性和正确性.     

基于虚拟磁链的双PWM变频器一体化控制策略研究

针对传统的交-直-交变频器的不足,介绍了双PWM变频器的工作原理及运行特性.为提高变频器直流侧输出电压稳定度和系统的可靠性,提出了带有功率反馈的一体化直接功率控制策略,将虚拟磁链功率估计理论引入到双PWM变频器的直接功率控制策略中,提高了系统的动态响应与抗干扰能力.与传统的电压定向直接功率控制策略相比,虚拟磁链功率估计器能准确快速地对功率进行估计,减少了传感器数量和系统成本.系统仿真结果验证了所提控制策略的正确性.     

基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

同步发电机模型参数重要度等级评估

发电机模型是动态仿真中最重要的模型,其参数的准确与否对仿真的准确性影响很大．发电机模型参数较多,每个参数对发电机输出的影响也不同．通过计算不同故障、不同工况情况下发电机有功、无功及机端电压对参数的轨迹灵敏度,进而计算出针对该参数的综合灵敏度．综合灵敏度反映了该参数对模型输出影响的大小,也就反应出该参数的重要性．因此,根据综合灵敏度值将机组参数分成不同等级,根据其等级来要求模型参数的准确程度．算例结果表明,通过综合灵敏度确定的参数等级要求与WSCC对发电机模型参数的要求一致．     

基于轨迹发生器的捷联惯导算法仿真研究

为了克服基于半实物的捷联惯导算法仿真研究容易受到各种干扰因素影响的缺陷,更好检验仿真性能,提出一种基于轨迹发生器的捷联惯导算法仿真研究方法。通过给出系统结构图,根据任务要求设计出载体的轨迹发生器,从而获得惯性器件和载体导航参数的输出,进而通过捷联惯导解算得出的解算数据与轨迹发生器的输出数据对比,获得载体输出误差数据。最后,对轨迹发生器和误差数据进行Matlab仿真验证,实验结果表明了该方法的正确性和有效性,达到了检验捷联惯导仿真性能的目的,具有一定工程实际意义。