光储微网系统并网/孤岛运行控制策略

首先介绍了储能变流器在光储微网系统不同运行模式下的控制策略。在并网运行模式下,针对光储微网系统中公共连接点(point of common coupling,PCC)处的电压会受到负载变化和光伏出力波动的影响,提出一种基于储能的电压管理控制策略。该控制策略可通过储能变流器的PQ控制,来维持PCC点母线电压在额定电压?10%的范围内波动,从而满足负载对电压质量的需求。当配电网发生故障或储能出力已达功率限值仍不能维持PCC点母线电压在允许范围内时,光储微网切换为孤岛运行模式,此时储能系统采用V/f控制来保证微网系统电压和频率的稳定,并联合光伏系统共同为负载供电。建立光储微网系统的仿真模型,给出变流器的控制策略以及PCC点母线电压的控制流程,仿真结果验证了提出控制策略的有效性。     

一类相似组合大系统的全息控制

研究了一类相似组合大系统的全息镇定问题,给出这种系统能用结构全息状态反馈控制分散镇定的条件,并用一个例子验证了本文所给的结果。     

状态反馈精确线性化永磁同步电动机转速控制

对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在此基础上设计了状态反馈控制器,研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力.将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比,结果表明,利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,且有更高的控制精确度和稳态特性,动态性能得到明显改善.     

微电网主/从控制策略的分析研究

在考虑微电源类型差异性和负荷分散性的基础上,结合微电源的两种不同运行模式,采用主/从控制策略,即将恒功率控制(PQ控制)和恒压、恒频控制(V/f控制)结合起来对微电网进行控制.在并网模式下,采用PQ控制,实现微电源对参考有功和无功的控制;在孤岛模式下,采用V/f控制,为微电网运行提供稳定的频率支撑.为了验证所设计的主/从控制策略能使微电网可靠运行,对微电网在联网运行模式和孤岛运行模式之间切换,以及孤岛模式下切/增负荷两种运行状况下的运行特性进行分析.通过Matlab仿真,对微电网母线电压、系统频率和功率的变化规律进行分析,证明了本文所设计的主/从控制策略的正确性和可行性.     

微电网孤岛运行的自适应主从控制技术研究

针对传统的基于单个V/f电源的主从控制策略受主控电源容量限制的缺陷,提出了一种适用于孤网运行状态的新的微电网主从控制策略,即以V/f控制的微电源为核心的多主电源控制方法,在微电网中可设置多个此类电源。该控制策略不需要通讯,可自行按照预设的裕度相互配合运行,并达到较好的自适应能力。利用Matlab/Simulink软件进行仿真验证,结果证明了提出的微电网控制策略是正确的和可行的,在并网和孤岛运行时都具有良好的运行特性,为微电网运行控制提供了有效的途径。     

含多个分布式电源的微电网协调控制

针对含多个分布式电源的微电网协调控制问题,根据电源特性的不同分别进行了控制器设计.运用多智能体技术将集中控制和分散控制有效结合起来,保证微电网在孤岛运行和联网运行模式之间切换时系统稳定运行,基于多智能体技术的能量管理系统对分布式电源的输出进行优化分配.电压/频率控制采用一个与配电网频率同步的正弦信号作为参考电压,控制结构简单且响应速度快,在确保系统的稳定的同时使得微电网频率与配电网维持同步,降低了重新并网的难度.通过PSCAD软件对微电网在不同运行模式下的分布式电源输出和负载变化进行仿真,对结果的分析表明提出的控制结构是正确有效的.     

基于光伏微网的储能变流器设计与实现

储能装置作为微网的重要组成部分之一,对微网的安全稳定运行起到了重要的作用。基于太阳能光伏发电系统,设计了具有并离网切换功能的储能变流器样机。该样机采用Power PC与FPGA协同配合作为核心元件,使用PQ控制及V/f控制策略,具备并离网切换功能,能够向电网提供有功、无功支撑,稳定电网电压和频率,同时可以配合多种储能设备。使用主被动相结合的孤岛检测方法,快速准确地切换并网离网模式。样机在多种工况下,进行了并离网实验,很好地满足了设计要求,达到工业应用的标准,具有良好的推广价值。     

一种改善VVVF变频调速系统稳定性方法

针对异步电机运行在V/f控制方式下空载或者轻载时容易出现电流畸变振荡甚至系统不稳定现象,在功率控制原理基础上,提出了一种改善V/f控制交流传动系统稳定性的控制方法.通过深入分析系统不稳定时电机输入功率和电流之间的变换关系,在定子电压矢量定向坐标系中采用了一个频率补偿器的方法来动态调整频率,以达到抑制电流振荡的目的,保持系统的稳定性.该方法在通用的变频调速装置上仅仅由软件实现,不需要额外的硬件成本.仿真和试验结果表明,该控制方法能有效抑制电流和速度振荡,明显改善系统的稳定性.     

一类非线性系统渐近稳定控制方法及其应用

研究了某一类非线性系统渐近稳定控制问题,首先对非线性系统模型的状态变量进行非线性变换,然后采用非线性状态反馈方法将原非线性系统变换为一渐近稳定的线性系统,得到了相应的非线性控制律。把本文研究的结果应用于某飞行器的姿态控制系统中,得到渐近稳定姿态控制律。最后通过仿真证明了本控制方法的有效性。     

低压微型电网控制策略研究和仿真

微型电网是一种特殊形式的有源配电网,考虑到不同类型的微源和负荷具有分散性的特点,对低压微型电网中的微源进行协调控制是需要解决的关键问题.分析了低压微型电网在不同运行模式下不同的控制策略,完成了低压微网有功无功(P/Q)控制器和电压频率(V/f)控制器的设计,并利用MATLAB/Simulink仿真平台分别对低压微电网联网到孤岛切换、孤岛模式下切/增负荷以及重新联网情况下的运行特性进行仿真分析.通过仿真结果,验证了上述低压微网控制策略的正确性.     

建筑坐标系和国家坐标系特殊关系的解析

本文主要讨论了建筑坐标系和国家坐标系的特殊关系,并从右手系和左手系的不同涵义分析了产生特殊关系的原因。     

微电网的多重主从控制策略研究

针对下垂控制在负荷需求变化时其电压及频率偏移额定值较大的缺陷,提出了一种具有混合输出特性的逆变电源控制方法。该控制方法结合了现有下垂控制和V/f控制两者的特点,较好地克服了各自的缺点。基于该逆变电源控制方法提出了一种新的多重主从控制策略,该控制策略不需要通信,可自行按照预设的裕度相互配合运行,克服了对等控制及基于单个V/f的主从控制策略的不足。利用DIgSILENT软件搭建了微电网的仿真模型并对其进行了验证,结果证明了所提出的逆变电源控制方法和多重主从控制策略的正确性和可行性。     

风光蓄交流微电网的控制与仿真

为了对微电网控制策略以及DG输出功率变化对微电网运行的影响进行深入研究,利用Matlab/Simulink仿真软件建立了风、光、蓄交流微电网仿真系统,在该系统中,蓄电池储能装置采用V/f控制策略,以维持微电网孤岛运行时的电压和频率的稳定;风力发电单元和光伏发电单元采用PQ控制策略,以获取可再生能源的最大利用率.仿真结果表明,在孤岛和联网两种模式下,采用该控制策略的微电网能向用户不间断的供应电力,并且模式切换过程稳定可靠.     

高压整流装置的信号检测

主要介绍一种涉及高压直流电压测量领域,特别涉及一种用于高压整流装置悬浮式直流电压测量电路,适用于高压装置要求悬浮不接地,对地具有高电位的信号测量检测方法。     

基于光储控制的微电网改进预同步控制及离并网切换策略研究

光储配合的微电网预同步控制和离并网切换策略是保证电网平滑运行的重要支撑。针对微电网和大电网之间存在的电压幅值、相位和频率偏差等问题,基于储能逆变器的V/f控制,引入大电网电压作为控制器参考量,简化预同步控制环节结构,提出一种改进的预同步方法。基于离网到并网负序电流变化,提出孤岛检测方法,确定离网信号的发出。考虑光储电源输出随机性和离并网切换特点,提出两储能单元分时转换V/f控制模式和P/Q控制模式的离-并网切换策略,分时控制降低系统切换冲击。设计离-并网切换试验、并-离网切换试验、三组光储出力并网策略对比实验,仿真运行结果表明,改进预同步方法在保证离-并网电压幅值、频率、相角偏差分别小于1%、±0.1 Hz、5°的同时,结构简单;基于两储能单元切换策略的并-离网切换时间缩短、冲击降低,验证了改进预同步方法和基于两储能单元切换策略的有效性。     

基于IEC 61850的微电网运行控制系统设计与应用

针对微电网并网对配电网运行带来的新问题,在研究微电网运行控制技术基础上设计了一种微电网运行控制系统。首先提出了基于IEC 61850的微电网三层控制架构设计,着重介绍控制系统核心装置——微电网运行控制器,并给出了三层控制方式下的微电网运行模式和自适应控制策略。系统应用于河北承德风光储微电网发电站。运行结果表明:基于三层架构设计方法解决了微电网运行模式切换快速性和上级调度系统慢速性的矛盾,实现了与配电网的柔性连接和分布式能源的就地充分利用。     

高速永磁无刷电机电磁损耗的研究概况

受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低阻尼比极点,使系统抗干扰能力差,尤其是负基波频率附近的扰动。因此,文中提出状态反馈大林控制算法。首先,利用延时环节电压进行反馈来使系统完全解耦;然后,通过输出电流反馈提升系统阻尼来抑制扰动;最后,对解耦且阻尼后的系统设计大林控制器来提升稳定裕度。实验结果表明,相较于复矢量PI控制器,所提出的状态反馈大林控制器dq轴解耦性能好,电流超调小,系统振荡小,且抗扰能力显著提升。

     

静止坐标系下铁路电能质量控制系统控制策略

为实现电气化铁路负序和无功综合治理,建立了基于V/v变压器的铁路电能质量控制系统(V/v-railway power quality manage system,V/v-RPQMS).结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,设计了V/v-RPQMS控制策略.研究表明:该方法通过将同步坐标系下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,能实现V/v-RPQMS有功、无功功率的独立调节以及有功功率快速双向变换传输;与采用比例积分(proportional integral,PI)控制器的矢量控制相比,该策略避免了多次坐标变换,简化了控制算法;控制模型不存在耦合项和前馈补偿项,提高了系统的鲁棒性.仿真和实验结果表明所提控制策略性能良好,能显著改善V/v牵引供电系统电网侧电能质量.     

基于时间延迟状态反馈精确线性化的PMSM混沌反控制

研究了利用微分几何方法和延迟反馈控制实现永磁同步电机混沌反控制的方法.从数学模型出发,运用微分几何理论讨论了永磁同步电机能进行精确线性化的条件,推导了用状态延迟反馈精确线性化实现混沌反控制的过程.在此基础上,设计了混沌反馈控制器,对这种控制器的控制结果进行了仿真研究.仿真结果说明利用状态延迟反馈精确线性化设计混沌反控制器是完全可行的,结果是满足要求的.