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。     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

光伏并网逆变器的控制策略研究

阐述了一种基于空间矢量变换的三相并网逆变器的控制策略。建立了在两相同步旋转坐标系dq下的逆变器的数学模型,提出了基于空间矢量变换的电压电流双闭环控制策略,实现了并网电流的有功分量与无功分量的独立控制,并给出电流环的解耦控制与电网电压的前馈控制。提出了一种新的空间矢量算法。仿真结果显示,采用该控制策略可以很好地改善并网电流质量,并可实现高功率因数并网。     

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。     

虚拟同步发电机特性的三相逆变器小信号建模及分析

现有的虚拟同步发电机特性的三相逆变器小信号稳定性分析中,对于线路和负载通常采用稳态方程,且忽略了电压电流内环控制器的动态特性,导致分析结果产生一定误差。为了更准确地分析其动态特性,首先建立了虚拟同步发电机特性的三相逆变系统的小信号模型;与Matlab/Simulink中实际虚拟同步发电机三相逆变系统的仿真模型对比分析了负载扰动下的过渡过程,验证了所建小信号模型的准确性。然后通过计算参与因子表,分析了状态变量和特征根的关联程度。进而研究了负载参数、线路参数、虚拟机参数以及调节器PI参数对系统特征根的影响规律,并对距虚轴较近的一对共轭特征根进行特征根灵敏度分析,揭示了负载、线路、虚拟机以及调节器等参数对该特征根对应模态的贡献度。最后,通过Matlab/Simulink模型和小信号模型在多组参数下的扰动测试,结果表明特征根对应的响应特性与两种模型仿真的过渡过程吻合,验证了各参数对系统主特征根的影响规律。该小信号模型可以作为虚拟同步发电机特性的三相逆变器动态特性分析的有效工具。     

基于SVPWM的三相光伏并网逆变器的仿真研究

文中将空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)应用于光伏并网逆变器,降低谐波畸变率,并利用MATLAB/SIMULINK工具箱搭建光伏逆变器并网仿真模型,实现了输出电流与电网电压同频同相,验证了算法的正确性,并网电流波形良好,所设计的逆变系统能够安全稳定可靠运行。     

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.     

虚拟同步发电机与同步发电机动态特性的比较分析

针对虚拟同步发电机(VSG)与同步发电机并联混合供电配合困难问题,需明确VSG与同步发电机动态性能上的差异。首先介绍了VSG控制原理,并建立数学模型,同时在数学推导的基础上,从惯量功率和频率动态响应两方面对逆变器与同步发电机动态性能进行分析。针对动态特性的不同,根据频率响应时间及功率震荡程度重新整定VSG控制参数,以减少两者动态特性差异。最后通过仿真分析指出,VSG在不同运行工况下所需要的转动惯量不同,通过调整控制参数使VSG控制的逆变器动态特性更加接近同步发电机的,甚至优于同步发电机的。     

虚拟同步发电机惯量阻尼协同自适应控制策略

针对常规的分布式发电控制技术没有类似同步发电机的惯性和阻尼特性,不能有效地抵御微源投切时造成的频率突变问题。采用虚拟同步发电机(VSG)控制技术,首先研究了转动惯量和阻尼系数对系统频率稳定性的关系,并设计了一种转动惯量和阻尼系数协同自适应控制策略。通过自动调节虚拟同步发电机转动惯量和阻尼系数,抑制了频率暂态响应过程中的超调,加快了暂态响应速度,提升了系统运行的稳定性。最后,通过MATLAB/SIMULINK仿真验证了并网运行模式下所提控制策略的有效性。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略

笔者在本文中,首先建立了光伏逆变器配电网稳态分析模型,之后以接入点运行电压、最大运行电流与SPWM调价控制系统,以此为约束条件,探究不同工况条件下逆变器的无功调节能力,然后分析了光伏逆变器无功调节的控制策略。在本文中,笔者结合自身的工作实际和相关的理论文献,从联网光伏逆变器稳态分析模型、调节能力与控制策略等方面分析了该命题。     

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...     

非隔离型六开关光伏并网逆变器

针对传统非隔离无变压器光伏并网逆变器存在漏电流而影响系统安全稳定运行的问题,提出了一种新型非隔离型六开关(H6)拓扑的光伏并网逆变器.新型H6拓扑在两桥壁之间增加了一条连接线,且删除了两个连接二极管,控制策略采用了直接电流控制的脉宽调制技术.该拓扑在一个电网周期内具有六种工作模式,整个工作过程中具有恒定的共模电压.基于上述理论分析,在M atlab/Simulink环境中建立了仿真模型,并搭建了实验样机.结果表明:所提出的非隔离H6型光伏并网逆变器具有较好的漏电流抑制效果,且能够为电网提供一定的无功支撑.     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

船舶电站同步发电机调压系统的数学模型

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的动态特性．为了对同步发电机调压系统的过渡过程进行分析,分别建立可控相复励装置、无刷励磁同步发电机和船舶电站同步发电机调压系统的数学模型,并在此基础上分析调压系统的动态特性和同步发电机电压的变化规律．对一个实际的船舶电站同步发电机调压系统进行了计算机仿真研究,分别给出了系统在突加、突减静负荷以及起动大功率异步电动机时的动态特性曲线．计算机仿真结果表明,提出的数学模型是合理的、可行的,反映了船舶电站电压的变化规律．     

感应励磁同步发电机试验研究

感应励磁同步发电机因无刷无励磁而特别适于边远地区的小型风力电站及恶劣环境下的可移动电源中,通过与直接励磁同步发电机的对比试验,分析研究看出,无论从工作特性、波形、振动噪声等方面,两者差别都不大。     

基于重复控制的三电平光伏逆变技术

为了改善光伏发电系统的动态和静态性能,针对基于三电平空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM）技术的二极管箝位式三电平逆变器,提出采用电压电流双闭环控制与重复控制相结合的复合控制方法,在提高输出波形质量的同时,有效地抑制周期性扰动,增强系统的稳定性.给出12 kVA 640 V DC/220 V 50 Hz AC样机设计,通过Matlab中的Simulink对系统进行仿真.实验和仿真结果均验证了该方法的有效性.     

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模

根据单相并网逆变器的结构和工作原理,提出了一种基于状态空间平均法的并网逆变器模型并使用MATLAB对该模型进行仿真研究,结果表明该模型能真实反映并网逆变器的实际工作过程,且该模型具有原理清晰,仿真时间短,占用资源少的优点.     

同步发电机实用参数分时段辨识研究

同步发电机在动态过程的不同时段起主导的实用参数不同。对比研究同步发电机实用参数在励磁扰动故障下的轨迹灵敏度特性,给出不同参数在不同时段内的灵敏度大小的不同。提出一种分时段辨识策略,即先利用励磁扰动前、后的稳态数据辨识同步发电机的稳态参数,然后分别根据次暂态和暂态时段数据辨识次暂态和暂态参数,最后以单机无穷大系统为例验证此方法的有效性。     

一种单相光伏并网逆变器控制技术

为了解决光伏电池最大功率的传输问题,通过建立光伏发电系统的数学模型,提出了一种单相光伏并网逆变器的控制技术.仿真实验显示,该控制方法能够实现对逆变器输出电压、电流的稳定控制,且能够使光伏电池保持最大功率输出,进而验证了该控制方法的有效性和可行性.     

基于随机子空间的同步发电机参数辨识方法

从同步发电机建模的角度出发,针对传统的同步发电机参数辨识方法存在辨识精度低、抗干扰能力差的不足,提出了随机子空间的同步发电机参数辨识方法.将采集到定子电流信号构成Hankel矩阵,经矩阵QR分解和特征值分解（SVD）,得到系统矩阵的特征值,进而得到定子电流中直流分量和基频分量的衰减系数,再通过最小二乘拟合得到各分量的幅值和相位,从而实现同步发电机的参数辨识.通过仿真验证了该方法的有效性.