12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用

分析了12/10极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的基本工作原理,根据混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)中起动/发电集成一体化(Integrated Starter and Generator,简称ISG)系统的功能要求,提出了起动、助力和发电状态下的控制策略.在ISG系统的实验平台上进行了实验,验证了控制策略,给出了试验结果.     

基于PEMFC延时特性的发电系统建模与控制

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统延时特性,建立了1.2 k W PEMFC简化动态模型,并与实验数据对比验证了模型的有效性。在此基础上,构建了包含50 k W PEMFC系统、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和滤波器在内的PEMFC发电系统模型,对并网运行和独立运行模式分别提出了同步PI电流控制和电压瞬时值反馈PI控制策略。仿真分析结果表明控制策略效果良好,能满足不同运行状态的要求。     

基于分布式发电系统并网逆变器主从控制策略研究

考虑到分布式发电系统中微电源特性多样及其并网逆变器控制策略跟随运行方式的改变而不同,分析了基于下垂(Droop)控制、恒压频比(V/f)和功率恒定(PQ)控制的并网逆变器控制方法,对比分析了基于Droop+PQ控制和V/f+PQ控制的并网逆变器主从控制策略,提出了一种基于V/f+PQ主从控制的微电网并网/孤岛运行模式下的并网逆变器控制策略。最后在MATLAB/Simulink环境下仿真建模,结果表明所提的基于V/f+PQ主从控制策略在微电网并网/孤岛运行模式下具有较好的功率跟踪性能、系统电压和频率稳定能力。     

风光互补逆变器串联发电系统功率平衡控制

介绍了风光互补逆变器串联发电系统的拓扑结构,采用载波移相正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术控制各个发电单元逆变器的通断,该调制方式下系统输出电压为多电平,且电压、电流的谐波含量大大降低。在功率预测和功率分配的基础上对发电系统进行能量管理,根据负载功率需求分别通过调节发电单元DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器,控制各个发电单元以及蓄电池的输出功率,达到系统功率平衡控制的目的。仿真结果表明,该功率平衡控制策略能够保证系统功率平衡,满足系统在独立运行时负载功率跟踪控制的要求。     

引入负荷电压和电流前馈的V/f控制方法

为了稳定离网模式下微网的频率和电压,以含有多种分布式发电的微网系统为研究对象,提出一种基于蓄电池的孤立微网的频率电压控制策略。针对传统的V/f控制策略没有考虑负荷结构变化的问题,蓄电池的控制基于V/f控制的思想,增加负荷电流和电压的前馈,计及系统负荷结构和参数的双重变化。根据该控制方法建立详细的蓄电池的充放电控制系统,并与传统的V/f控制策略进行比较。同时,将该控制方法应用于包含有多种分布式发电的微网系统,对孤岛模式下不同系统状态进行仿真和分析。仿真结果表明,引入负荷电压电流前馈的V/f控制方法是有效的和实用的,该控制方法能快速调节离网模式下微网的频率和电压。     

无刷双馈风力发电机的控制策略与实现

为了探讨变速恒频(VSCF)控制的无刷双馈发电机(BDFM)风电系统的有效控制策略,在分析BDFM的结构特点和工作原理基础上,给出VSCF发电模式的控制方法,构建了转子转速约束下的电机d-q坐标系数学模型,推导出变速恒频运行模式的功率控制策略.根据BDFM的数学模型及功率控制策略,设计了电机侧与网侧均包含可双向变换的变频器主电路拓朴,实现了风力发电机的四象限平滑运行和VSCF的功率控制策略,并对BDFM发电系统的VSCF运行模式进行了仿真试验.仿真结果验证了本控制策略能够实现变速恒频发电,电机空载启动到1 050 r/min的响应时间为0.2 s,能对有功功率和无功功率解耦控制.     

起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略

针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。     

适应发电权交易的可再生能源有功控制策略

针对电力市场环境下的可再生能源发电权交易模式,提出了一种适应发电权交易的可再生能源有功控制策略。首先,可再生能源发电控制通过跟踪火电机组的下旋转备用,实现电网调峰责任共担,并提出可再生能源场站限电状态准确判别方法。然后,采用发电权分级控制与基于实时发电能力再分配的精确控制策略,实现可再生能源场站发电权交易电量的合理执行,并保证了可再生能源发电指标的最大化利用。宁夏电网的运行实践结果表明了所提控制策略在可再生能源消纳、发电权交易及广义联络线控制等方面的有效性。     

含储能单元的分布式发电系统仿真研究

基于含有储能单元的分布式发电系统,分别设计了单相电流环控制逆变器并网运行方式,以及单相电压电流双环控制的储能逆变器的双向、双模运行方式。在此基础上提出了含储能单元的分布式发电系统运行控制策略,并对系统处于离网状态时的储能系统的三种工作状态做出了具体分析。同时,基于MATLAB/Simulink仿真平台,对系统多种运行方式、状态进行了仿真研究。仿真结果表明,控制策略系统可以准确的执行给定的电压、电流指令,验证了提出理论的正确性;同时,设计的系统在并网、离网状态及并/离网切换时都可以为重要负载提供持续高质量的电能,证明了设计构成的系统具有较强的可行性和稳定性。     

基于光伏MPPT算法的自适应三阶滑模控制策略研究

为提高光伏发电系统的功率转换效率,本文提出一种基于自适应变步长电导增量(AINC)最大功率跟踪(MPPT)控制算法的自适应滑模控制(ASMC)策略。并在Matlab/simulink环境下对本文提出的控制策略进行仿真验证,结论表明此策略相比于常规控制策略的优越性,并且即使在环境条件变化的情况下,该控制策略也能较好地保证光伏发电MPPT系统的鲁棒性和稳定性。     

集成式起动机/发电机在车用42V电气系统中的应用

介绍了汽车42V电气系统的核心装置—集成式起动机/发电机的结构,分析了对该系统的独特要求。指出了采用异步电机的集成式起动机/发电机是一种较好的选择。     

交直流混合微网中双向接口变换器控制综述

在交直流混合微网中,双向AC/DC接口变换器连接交直流母线实现子网之间的能量双向流动,其控制策略直接影响交直流混合微网的稳定运行。根据微电网的运行模式,接口变换器的控制可以分为并网控制和孤岛控制两大类。首先对交直流混合微网的结构进行了分析和讨论,随后分别介绍了并网模式和孤岛模式下单台接口变换器以及多台并联接口变换器的控制策略。最后对当前主要的控制方法进行了总结,并对未来双向接口变换器的研究方向进行了展望。     

舟山多端柔性直流输电系统控制策略分析

根据多端柔性直流输电系统的数学模型和控制策略搭建出PSCAD/EMTDC的多端头型直流输电系统仿真模型,并针对舟山多端柔性直流输电工程进行了分析,绘制了舟山工程的拓扑机构,并提出相应的控制策略。通过仿真验证舟山系统采用电压偏差控制、无源孤岛控制以及无功功率和交流电压斜率偏差控制时,能够提高舟山系统在远方电压降落时稳定运行的能力,增强了舟山系统运行的可靠性和灵活性。     

用于主网削峰填谷调度的风/光/储微电网控制策略

研究风/光/储微电网的调度控制策略,在实现上级电网“削峰填谷”目标的同时使可再生能源利用最大化。按微电网离/并网运行模式、其主网所处的峰/平/谷运行时段以及发/用电供需平衡状况,对风/光/储微电网进行状态空间划分,并分析各状态相互转移条件;在此基础上,研究各状态下的调度控制策略,给出储能单元充/放电功率的最终控制方案。以广西某岛风/光/储微电网示范工程为例,通过代表日运行控制的仿真实验,验证所提出的削峰填谷调度控制策略的正确性和有效性。     

可变拓扑的改进型交直流混合微电网

为提高配电网非理想工况下并网的交直流混合微电网(HMG)的运行性能,提出一种可变拓扑的交直流HMG及其控制策略。首先,在HMG交流母线与配电网之间插入了串联补偿变压器(SCT),并设置对应的双功能变换器在并网运行时控制SCT实现电压补偿,而在孤岛运行时用作HMG交直流母线接口变换器。其次,在分析电路拓扑和工作模式的基础上,设计了双功能变换器与交直流母线接口变换器的解耦协调控制策略。最后,仿真和实验结果表明,在配电网电压波动、暂降和暂升工况下,所提方案能够使HMG交流母线电压保持稳定,提高了HMG的故障穿越能力和供电质量。     

基于典型运行方式的成都电网电压无功最优控制

成都地区电网作为受端网络在运行中面临电压-无功协调控制的难题,原有的电压-无功运行模式只能满足局部电压控制的要求,尚不能实现全局最优。本文根据成都电网电压-无功运行的实际需要,以网损最小为目标,建立了无功优化的数学模型。针对成都电网的几种典型运行方式,分析了丰大、枯大、节假日和主要电厂停机等条件下的电压-无功最优控制问题;在分析的基础上,提出了实现电压-无功优化控制的策略,并对成都电网的规划建设提出了建议,研究结论对成都电网调度运行也发挥了指导作用。     

开关磁阻起动发电机系统及其一体化控制方案

本文首先对开关磁阻起动/发电机的研究现状、系统的组成及方案选取原则进行分析，结合起动和发电过程中角度控制、斩波控制、脉宽调制控制三种控制方案特点，归纳出适合开关磁阻起动/发电机系统的一体化控制策略；最后给出部分试验结果及性能分析，研究表明：开关磁阻起动/发电机系统具有的结构简单坚固、控制灵活等特点，具备很高的容错运行能力、高能量密度和恶劣环境工作能力，在航空及汽车等领域有着良好的应用前景。     

模块化多电平型高压DC/DC变换器的研究

模块化多电平型(modular multilevel)高压DC/DC变换器采用模块化结构,能够很容易通过子模块串联的方法得到较高的电压和功率等级,适用于高压大功率直流变压场合。该DC/DC变换器采用由两个模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)组成"面对面相连"的结构,其本身具有直流侧故障保护的功能,无需采用直流断路器进行保护,变压器的存在可实现了电气隔离。目前针对此拓扑结构的研究尚处于起步阶段,其基本运行方式仍是研究的重点和难点。本文具体描述了模块化多电平型高压DC/DC变换器的拓扑结构,并且分析了其本身具有直流侧故障保护功能的作用机理。在此基础上,从调制策略、电容电压平衡策略及功率控制策略三方面对控制器进行设计。最后,通过建立仿真模型和搭建单相结构的实验平台,验证了所提基本运行方式的有效性。     

交直流输电系统潮流计算中换流器运行方式的转换策略

分析了多端直流输电系统和多馈入直流输电系统控制运行方式,提出了采用计算机进行控制方式转换的方法。在考虑各种控制方式的控制作用和转换条件的基础上计算交直流系统潮流。该方法用加入2条直流输电线路的IEEE 300节点算例系统和加入三端直流输电系统的IEEE 118节点算例系统进行测试,计算效果较好,能够处理运行条件改变导致的运行方式发生的转换。     

汽车ISA用PMSM DTC研究

为了提高汽车ISA用永磁同步电机的起动速度,并降低磁链和转矩脉动,提出直接转矩控制策略。在定子磁链旋转坐标系下,把影响磁链和转矩的电压分量进行解耦,通过比例控制器获得所需的电压矢量分量,然后应用空间电压矢量调制方法控制逆变器。该策略的比例调节电压环节易于实现,空间电压矢量调制方法则保证了功率器件的开关频率恒定。仿真和实验结果表明:该控制方式在保证系统具有良好动态性能的同时,稳态性能得到了较大提高,磁链和转矩脉动明显减小。