基于CMAC和PID的HVDC系统直流有源滤波器的复合控制研究

高压直流系统直流侧有源滤波器的控制器设计直接影响其谐波抑制效果.而常规的有源滤波器的控制器难以实现复杂动态环境下的非线性实时控制.因此,提出了一种新的控制策略--小脑模型神经网络(Cerebella Model Articulation Controller,CMAC)和PID的复合控制策略.该控制策略能够实现对被控对象的逆动态模型,同时保证系统能有效地抑制扰动,具有足够的稳定性.Simulink仿真结果证实了文章所提出的控制策略是可行的.     

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计.根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器.对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机.仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本.     

基于干扰对消原理设计应用于高压直流系统的有源直流滤波器

有源直流滤波器是高压直流输电系统谐波抑制的主要装置之一.针对现有控制方案的缺点,提出一种基于干扰对消原理的控制策略.新的控制策略中,选取传输线电流作为反馈信号,把整流站谐波电流视为系统干扰源,由多个滤波器构建补偿控制器去消除系统干扰.在不改变系统特征方程的条件下,可以有效地改善系统稳态误差,并进一步简化主控制器的设计,从而提高系统的响应速度,增加系统稳定裕量.仿真和实验的结果验证了该控制方案的优越性.     

HVDC系统DC侧有源直虑皮器的自适应控制

在高压直流（ＨＶＤＣ）系统直流侧实现性能优良的有源直流滤波器（ＡＤＦ）抑制谐波的关键问题之一是ＡＤＦ的控制器设计。但是，对于超长蹁架空线路的ＨＶＤＣ系统，ＡＤＦ的控制器难以按常规方法设计。针对这一问题，提出了ＡＤＦ的自校正前馈控制算法及其控制策略，该控制策略控制性能的影响，。而且能根据ＨＶＤＣ系统不同的运行方式自动调整控制模型及决策器参数。给出了以葛一南（ＧＺＢ－－ＮＱ）ＨＶＤＣ线路为对象的ＡＤＦ     

HVDC系统DC侧有源直流滤波器的自适应控制

在高压直流（HVDC）系统直流侧实现性能优良的有源直流滤波器（ADF）抑制谐波的关键问题之一是ADF的控制器设计。但是,对于超长距离架空线路的HVDC系统,ADF的控制器难以按常规方法设计。针对这一问题,提出了ADF的自校正前馈控制算法及其控制策略,该控制策略不仅能克服ADF对象模型的不确定性及气候变化对ADF控制性能的影响,而且能根据HVDC系统不同的运行方式自动调整控制模型及决策器参数。给出了以葛─南（GZB─NQ）HVDC线路为对象的ADF补偿效果仿真研究,证实所提的ADF控制策略是可行的。     

有源电力滤波器直流侧自适应平衡控制

针对实际电网电压波动导致有源电力滤波器系统不能进行谐波有效补偿的问题,提出一种有源电力滤波器直流侧自适应平衡控制策略。通过下垂控制器使有源电力滤波器直流侧电压能够自适应电网电压波动,使有源电力滤波器直流侧电压始终维持在一个合理的水平上;通过IP控制器对直流侧母线电压的进行快速调节。最后在MATLAB/SIMULINK中建立了仿真模型,验证了所提算法的正确性和可行性。     

基于系统辨识的HVDC直流有源滤波器重复控制方法研究

分析了已有HVDC直流有源滤波器控制方法的优缺点,并在交流有源滤波器重复控制方法的基础上,将基于系统辨识的重复控制方法应用于HVDC直流有源滤波器。根据重复控制和系统辨识原理,结合Matlab/Simulink仿真结果对控制器结构进行优化,有效提高了系统控制性能。对比分析了不同控制对象扰动水平对辨识精度、控制器参数设置以及系统性能的影响,表明基于系统辨识的重复控制是HVDC直流有源滤波器抑制直流侧谐波电流的有效控制方法。     

一种应用于LCC高压直流输电的级联H桥混合型有源滤波器

针对传统无源滤波器占地面积大、容易与交流系统阻抗引发谐振等缺陷,提出一种适应于LCC-HVDC系统交流侧滤波的级联H桥混合型有源滤波器及控制策略,该混合型有源滤波器采用12/24次单调谐滤波器与基于级联H桥的有源滤波器直接串联的方案.然后,提出了电流控制器基于准比例谐振控制,兼顾滤波和动态无功补偿的协同控制策略.最后,...     

APF直流侧电压自适应PI控制

三相三线制有源滤波器(APF)大多采用传统的PI控制策略来控制直流侧的电容电压。为了提高有源滤波器的性能指标,在传统的PI控制基础上,结合最小隶属度模糊控制理论,提出模糊PI的直流侧电压自适应控制。模糊PI控制可以根据实时情况改变比例和积分参数,解决了传统PI控制器在非线性系统中的缺点。MATLAB仿真表明,模糊PI自适应控制与传统PI控制相比,跟踪性能更强,直流侧电压超调量更低,动态性能更好,并且有效地降低了电网谐波的畸变量。     

并联有源滤波器的自调节灰色预测控制

并联有源滤波器应用于电力系统可有效抑制电网谐波。为准确的跟踪和预报谐波电流,提出一种自调节灰色预测控制算法,通过采用灰色模型实现超前控制,并用综合误差代替传统反馈控制方法中的实际误差,使控制器对系统响应具有适应性。对并联型电力有源滤波器的谐波检测原理、自调节灰色预测控制策略进行了分析,在MATLAB平台上建立仿真模型进行测试。仿真结果表明采用自调节灰色预测控制的并联有源滤波器可获得较好的谐波补偿效果,直流侧电压稳定性增强。     

动态电压恢复器的模型预测控制

为了提高动态电压恢复器的响应速度和稳态精度,提出了基于模型预测控制的控制策略,详细分析了控制器参数设计方法。在分析动态电压恢复器主电路模型的基础上,采用内环电流控制器对模型进行改进,得出模型预测控制所需的被控对象一步预测模型,设计了模型预测控制器。所提控制算法克服了基于非参数预测模型的模型预测控制由于算法复杂、参数调整困难,计算量大,很难直接应用到电力系统这样的快速实时系统中的问题,同时实现了预测控制滚动优化、反馈校正的优点。在满意的稳定精度下,明显提高了系统的动态响应速度。与经典控制策略的实验对比分析,     

变论域模糊PID控制在交流发电系统中的应用

在三级式交流发电系统中一般使用传统PID控制器进行调压控制,但是在某些工况下该控制策略难以满足复杂系统的高精度、快响应要求。通过在传统PID控制器的基础上,分析了其不足之处,引入了模糊PID控制策略。同时,针对模糊PID在系统的动态调节过程中论域过小的问题,提出了一种基于变论域模糊控制理论的PID控制器,并与传统双环PID控制和普通的模糊PID控制在MATLAB/Simulink软件中进行对比仿真,验证了该控制策略具有更好的稳态调节精度和动态调节性能,与传统双环PID控制器相比,稳态误差从0.5%优化到0.3%,动态调节时间从0.4 s缩短至0.2 s。     

动态电压恢复器复合控制策略的研究与仿真

在研究动态电压恢复器（DVR）的电网电压前馈控制加负载电压与电容电流双闭环反馈控制相结合的复合控制策略基础上,分析了反馈控制中传统比例积分（PI）控制的不足。经过理论分析,提出了基于模糊PI控制与重复控制相结合的控制方法。仿真结果表明,所提控制方法使DVR有良好的动、静态性能和抗干扰能力。     

一种宽工作范围Boost电路的滑模变结构控制策略研究

由于Boost变换器自身非线性以及非最小相位的结构特点,传统PI控制器能够保证Boost变换器在所设计的额定工作点附近稳定工作,并取得良好的动态和稳态性能。当Boost变换器的工作状态与额定点发生较大偏差时,其稳定性就无法保证。因此针对Boost变换器在偏离额定工作状态下的稳定性以及动态性能不足的问题,提出了一种滑模变结构控制与PI控制器相结合的控制策略。内环为采用电感电流为反馈量的滑模控制器,外环采用以输出电容电压为反馈量的PI控制器,并在滑模控制器中引入指数趋近律改善性能,提高了Boost变换器在宽范围工作下的稳定性和动态性能。基于Boost变换器模型,针对所提出的控制策略进行控制器参数设计,最后通过仿真与实验验证了控制策略的可行性与有效性。     

基于近似动态规划的静止无功发生器电压控制

分析了静止无功发生器（SVG）的工作原理和PWM控制策略。针对SVG的无功电压调节动态响应问题,提出了一种基于近似动态规划的无功电压控制器,包含评价网络和执行网络。仿真结果表明：该控制器能够根据电压偏差量产生相应的额外电压指令信号,加快SVG的无功功率产生速度,从而改善了动态响应品质,验证了所提方法的有效性。     

一种高性能的单相逆变器多环控制方案

提出了一种高性能的单相逆变器控制策略.该方案在电压电流双闭环控制基础上增加了外层的重复控制器.在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,电压外环采用比例积分环节,电流内环采用比例环节的控制器.理论分析证明在这种双环结构下,可以实现任意配置闭环极点,因而使逆变器达到了很快的响应速度及较好的稳态精度.位于内层的双环瞬时控制器改善了系统的动态特性,位于外层的重复控制器提高了稳态精度及抗非线性负载扰动的能力,两种控制器各司其职,互为补充,为单相逆变器波形控制提供了一种接近完美的控制方案.最后在一台基于DSP TMS320F240的单相PWM逆变器实验装置上验证了该控制方案的正确性.     

基于FO-PI控制器的直流微网母线电压控制策略

为改善直流微电网母线电压稳定性及动态性能,提出一种基于自适应参数整定的FO-PI控制器控制直流母线电压方法。该方法在传统PI控制策略的基础上引入具有多参数可调的FO-PI控制器,并将带有自适应权重策略的粒子群算法运用于FO-PI控制器,从而解决控制器在具有多个参数时不可同时调节这些参数的问题。让直流微电网电压控制系统达到更优的可控性及灵活度。实验结果表明,所提出的控制策略在不增加系统成本的同时,能够使母线电压抗负载扰动能力更强,而且其整体性能优于传统控制方法。     

基于滑模控制的模糊电力系统稳定器

为改善模糊电力系统稳定器(FPSS)的动态性能,提出了基于滑模控制的FPSS的控制策略.在该控制策略中,电力系统稳定器(PSS)由主控制器、自组织控制器和滑模控制器三部分构成,其中,主控制器用于产生PSS的基本输出信号;自组织控制器可根据滑模控制器输出的优化条件对主控制器进行优化设计.还提出了采用滑模控制器代替传统的线性控制器来输出优化条件.理论分析和仿真结果表明,文中FPSS的动态性能优于常规的模糊稳定器.     

基于振荡能量下降原理的UPFC模糊控制器设计

研究了自适应统一潮流控制器(U PFC)模糊逻辑辅助阻尼控制器的设计方法。从振荡能量函数角度分析了U PFC安装线路的功率振荡特性,提出了以降低振荡能量为控制目标的阻尼控制策略。控制器以U PFC线路的功率为输入信号,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,应用模糊规则自适应地调节控制参数,实现对系统功率振荡的有效抑制。控制器设计不需要系统的精确模型和参数。在10机新英格兰测试系统上的仿真研究表明,该控制器控制效果明显优于线性控制器,能有效抑制系统低频振荡,提高电力系统的动态稳定性水平,且具有较强的鲁棒性。     

配电网静止同步补偿器新型双闭环控制策略

配电静止同步补偿器在配电网中能有效的解决电压跌落等动态电压质量问题。针对dq0坐标系下DSTATCOM系统数学模型强耦合、非线性的特点,提出一种模糊比例积分(PI)控制和最优跟踪控制相结合的DSTATCOM电压控制策略。在该控制策略中,电压外环采用模糊自适应PI控制,克服了传统固定增益PI调节器参数难以整定、自适应性差的缺陷。电压外环的输出作为电流内环的指令信号。电流内环采用基于最优跟踪控制的多变量控制器设计方法,避免了有功/无功电流的耦合作用给控制器设计带来的困难。仿真和实验结果表明,所提的DSTATCOM电压控制策略性能优良、结构简单、容易实现,满足DSTATCOM电压控制的要求。