基于H∞鲁棒控制的多功能光伏逆变器

为使光伏逆变器在传输有功功率的同时能兼具电能质量治理功能,在一定程度上减少本地负载注入电网的谐波电流,提出一种基于H∞控制理论的电流控制器设计方法。在静止坐标系下建立起LCL型逆变器电流内环控制系统的状态空间模型;基于该模型利用H∞控制理论设计了稳态控制精度高、鲁棒性较强的重复控制器,在实现准确跟踪基波和低次谐波电流指令的同时,使控制系统对滤波器参数的摄动具备良好的适应性。利用PSCAD软件仿真验证了所设计控制器的有效性。     

基于混合灵敏度的交直流混合微网交直流断面电压H_∞鲁棒控制EI北大核心CSCD

交直流混合微网具备交流微网与直流微网各自的特点,可以更加充分地利用各种不同类型的可再生能源发电,满足不同负荷的需要。交直流断面是交直流混合微网中直流区域与交流区域的互联部分。该文提出的基于混合灵敏度的交直流混合微网交直流断面电压H_∞鲁棒控制,主要控制断面两侧电压并使之稳定。通过构建S/R/T混合灵敏度函数,提高交直流断面抗击交流扰动和直流扰动的标称性能,增强其应对参数摄动的鲁棒性能。通过Matlab/Simulink仿真平台,验证了交直流断面电压H_∞控制器的抗干扰能力与在换流器参数发生变化时该控制器仍可保持良好的控制性能的能力。     

交流伺服系统的H∞鲁棒控制策略

永磁同步电动机交流伺服控制系统中,扰动成为影响系统性能的主要因素,在建立永磁同步电动机鲁棒控制模型的基础上,提出了基于H∞控制理论的标准H∞控制方法,根据永磁同步电动机的鲁棒控制模型设计出了鲁棒H∞控制器,仿真结果表明鲁棒H∞控制具有良好的鲁棒稳定性和抗干扰性.     

差分进化改进微电网负荷频率混合H2/H∞ 鲁棒控制

针对外部扰动及系统参数摄动引起微电网负荷频率波动问题,设计了混合H_2/H_∞鲁棒控制器对系统负荷频率进行控制。建立了包含电池的柴油发电机组二次频率控制模型,引入低通滤波器,使电池对系统高频扰动信号具有较好的抑制能力。以误差平方的积分最小作为系统的目标函数,在综合H_2范数表征的系统性能和H_∞范数表征的鲁棒性能下,设计具有多目标约束条件的混合H_2/H_∞鲁棒控制器。采用差分进化算法对控制器加权函数参数进行寻优,使控制器在满足约束条件下达到最优。仿真实验结果表明所提出方法在满足系统鲁棒性能的基础上,同时具备较好的控制输出,保证微电网频率在外部功率扰动和系统参数摄动情况下具有较好的动态性能。     

H∞鲁棒控制的分析方法及应用

分析H∞鲁棒控制方法的原理及实现,描述标准H∞鲁棒控制问题.研究一种重要的基于状态空间的系统结构奇异值μ分析方法,克服了标准H∞鲁棒控制对于结构不确定性系统分析的保守性.最后,给出基于H∞鲁棒控制方法的例子,表明此方法在解决不确定性系统控制中的优越性.     

微网孤岛运行模式下的调频控制策略

针对采用下垂控制的逆变器组成的微网,研究其孤岛运行模式下的调频控制策略。通过对系统进行建模分析,并将传递函数进行有效的等效与化简,推导出调频控制器的参数校正公式。当系统工况改变导致分配特性、输出阻抗以及接入条件改变时,该控制器都可以在线调整参数值,使系统频率迅速恢复稳定。实验结果证明,引入该参数自动调节算法后,系统参数改变时调频控制算法可以很快恢复到给定频率,并保持频率稳定。     

永磁直线伺服系统H∞鲁棒控制的综合与分析

基于鲁棒控制理论对永磁直线伺服系统进行综合与分析,在建立系统状态空间模型的基础上,将直线伺服系统的综合问题归结为标准的H∞控制问题,通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞控制器,以保证系统的鲁棒性;同时,分析了采用H∞控制器的系统性能。仿真实验结果表明,用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定效果,满足对高性能直线伺服系统控制的要求。     

三相电压型PWM整流器最优H_∞鲁棒控制研究北大核心

基于现有三相电压型PWM整流器双环PI控制的不足,采用非线性控制理论,对电流内环进行改进,提出了一种反馈线性化最优H_∞鲁棒控制策略。首先对三相电压型PWM整流器的dq模型进行分析,选取状态变量、输出变量,建立仿射非线性系统模型,然后对模型进行状态反馈精确线性化,得到解耦的精确线性化系统,通过解Riccati不等式,最终得到最优控制规律。仿真结果表明:该控制方法能使系统在固定范围内强干扰和参数摄动的状态下实现功率因数整流,并且保持稳定的输出直流电压,可以为战场条件下移动电站应急供电提供有效技术支持。     

基于混合灵敏度永磁同步电机伺服系统H∞鲁棒控制

针对永磁同步电机伺服系统中存在的模型参数不确定性和负载扰动问题,引入H∞混合灵敏度设计方法设计了H∞鲁棒控制器,并讨论了加权函数的选择。利用MATLAB进行仿真研究的结果表明,采用H∞鲁棒控制器的永磁同步电机(PMSM)伺服系统较传统的PID控制的PMSM伺服系统具有更好的跟踪性能,鲁棒稳定性和抗干扰性能。     

孤岛微网可重构逆变器故障后环流分析及抑制方法

对孤岛微网中逆变器故障后的环流进行分析,并提出相应的环流抑制方法。建立带可重构逆变器的孤岛微网拓扑结构,在此基础上分析可重构逆变器发生故障后对环流的影响。提出此系统的控制策略,结合下垂控制环-虚拟阻抗控制环-电压电流控制环-脉冲重置环等,实现电压频率的稳定、故障后的容错和环流的抑制。进行了仿真实验,验证了本文所提拓扑结构及控制策略的正确性,提高了系统的可靠性。     

模型参考自适应PID控制下的孤岛微网电压控制

为降低环境及负载波动等外界扰动对孤岛微网的影响,提升孤岛微网控制系统的性能,引入模型参考自适应PID控制方法.针对孤岛微网的单相和三相结构,设定某一参考模型,使系统受控输出与模型输出保持一致,但扰动的存在使得两者之间的误差不可避免.为补偿外界干扰带来的影响,通过自适应环节对参数进行在线调整,基于麻省理工学院MIT(Ma...     

基于H∞重复控制的微网逆变器控制策略

微电网中大多数负荷是非线性的,这将导致公共并网点处的电压发生畸变,从而降低供电质量。为改善电压质量,文章结合H∞重复控制器、虚拟阻抗技术和下垂控制提出一种微电网逆变器控制策略。采用H∞重复控制来增强系统抗谐波干扰的能力,降低负载电流所产生的谐波电压降,从而减小逆变器输出电压THD。通过反馈滤波电感电流,引入有源阻尼,建立了包括有源阻尼系数在内的状态空间模型来设计H∞重复控制器。通过合理设计有源阻尼系数,可以几乎没有性能损失地对控制器实行降阶。仿真验证了所提出控制策略的有效性。     

考虑配电网静态电压稳定裕度的多微网孤岛划分

多微网孤岛划分对辅助多微网并离网运行协调控制策略、提高多种运行模式下电压稳定水平具有重要意义。基于戴维南等效的电压稳定裕度,提出一种新孤岛划分方法,利用CIGRE中压网络进行算例分析;结果表明,新划分方法在电压稳定性、负荷保留量等指标均优于传统方法。     

微网孤岛控制研究分析

对微网孤岛方式下的功率进行动态调节,并分析了微网下垂控制策略。通过分析不同微源控制参数设计、微网孤网运行时的紧急控制决策、孤岛运行时跳机组的紧急控制,得出微网运行的控制策略表。结果表明:在孤岛运行,微网内部出现短路故障,迅速切除故障线路时,若储能系统输出功率过大,则应立即采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和;在孤岛运行,微网内部出现跳机组故障时,若储能系统输出功率过大,则应迅速采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和。     

孤岛运行微网有功功率优化控制研究

可再生能源的接入是微网的重要特点之一.针对风力发电、光伏电池等分布式电源间歇性的特点,提出了平抑功率波动的策略.以收益最大为目标,建立了2种有功功率优化控制数学模型,即仅计及可中断负荷的作用和同时计及可中断负荷与后备电源的作用.在模型中区分了调度中断负荷与用户自中断负荷的不同,最后通过算例仿真,验证了所提2种模型的有效...     

基于H∞鲁棒控制理论的高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制设计

对含串联电容补偿的交直流并联输电系统,通过在整流站附加相应的控制信号可以削弱次同步振荡,以往在设计高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制器时忽略了逆变侧对次同步振荡特性的影响。实际分析表明,逆变侧交流母线的强弱以及逆变站不同的控制方式对次同步振荡阻尼特性有显著影响。作者运用H∞鲁棒控制理论设计了高压直流输电系统次同步振荡阻尼控制器,把逆变侧交流短路阻抗变化、逆变站控制方式的改变以及系统运行条件变化所引起的系统模型幅频特性差异看作系统模型的不确定性,并把在可行变化范围内对应的不确定界用相对简单的频域函数描述,把设计次同步振荡阻尼控制器归结为求解H∞鲁棒控制理论的混合灵敏度问题。特征根分析与时域仿真计算表明所设计的阻尼控制器能在较大的运行条件变化范围内可有效地抑制次同步振荡。     

孤岛模式下的微网优化运行策略

微网的灵活、高效、经济、环保以及能源多样等优势使微网与传统大电网的运行管理方式有所不同。研究了微网在孤岛运行模式下,考虑分布式电源的发电成本、环境成本以及微网的设备维护成本,在满足微网运行约束条件的基础上,优化微网内不同分布式电源和储能系统的功率输出,使系统的总运行成本最小。分析并建立了含有风力发电系统、微汽轮机、燃料电池、柴油发电机和蓄电池的微网优化运行模型,在对风电功率和敏感性负荷预测的基础上,采用遗传算法求解该模型,并通过算例验证了方法的可行性。     

永磁同步电机调速系统H∞鲁棒控制

针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流控制器,实现了电流控制的鲁棒性;其次,在运动方程扩展状态空间表达式下,设计了基于线性矩阵不等式的H_∞状态反馈控制器增益型H_∞滑模面,进一步设计滑模控制律,得到了鲁棒H_∞滑模速度控制器,确保了速度控制的鲁棒性,改善了系统的动态品质;最后通过仿真和半实物仿真实验验证了该文提出控制策略的有效性和可行性。     

光伏并网逆变器H_∞鲁棒控制策略的研究

光伏并网系统中,为了抑制逆变器参数不确定和电网干扰对输出电能的影响,提出了基于H∞鲁棒控制的光伏并网逆变器控制策略。在分析三相光伏并网逆变器的数学模型基础上,建立了包含不确定参数和电网干扰的模型,基于系统性能要求选取加权函数,并求得广义被控对象的状态空间实现,通过求解代数Riccati方程,得到H∞鲁棒控制器。通过仿真与传统PI控制方法进行比较,验证了该控制器对参数变化和电网干扰具有较强的鲁棒性。     

直流微网双向DC/AC变流器的协调控制

直流微网并网运行时,常通过多个双向DC/AC变流器实现与大电网的互联.为实现该工况下系统稳定运行并解决多台双向DC/AC变流器并联功率分配问题,提出了一种双向DC/AC变流器的交流功率-直流电压下垂控制方法.该方法通过测量变流器交流侧有功功率,按照预设下垂曲线调节直流侧电压指令值,实现直流微网与电网功率双向流动,以及多...