基于新型交直流协调控制抑制电力系统低频振荡的仿真试验

电力系统跨区联网在某些弱联系运行方式下容易诱发区域间低频振荡现象。通过挖掘多直流系统的控制敏感点,设计了直流附加阻尼控制器,并提出基于Matlab-Simulink环境的新型样机测试模式,完成了控制逻辑编辑,制作了实际的控制样机。搭建了Hypersim全电磁暂态实时仿真试验平台,通过仿真优化了直流附加阻尼控制器参数。利用华中—华北电网模型完成了直流附加控制器抑制区域间低频振荡有效性试验验证。     

基于根轨迹法的高压直流输电附加控制器设计

针对高压直流输电系统受扰动故障出现振荡的问题,提出一种基于根轨迹校正方法的附加阻尼控制器设计方法。首先通过采用最小二乘—旋转不变算法辨识出系统的低阶线性化模型,再根据根轨迹校正方案设计直流附加控制器。为进一步提高控制效果,基于该方法设计发电机励磁附加控制器,进行机网协调控制。在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域仿真模型,并分别对比传统控制器和根轨迹控制器在系统发生扰动故障时的振荡控制效果,结果表明轨迹控制器可有效控制系统振荡,具有较强的鲁棒性,提高了系统稳定性。研究成果可应用于工程实际。     

基于柔性直流低频振荡阻尼控制器的优化设计

针对柔性直流(VSC-HVDC)低频振荡的问题,首先通过最小二乘—旋转不变的方法(TLS-ESPRIT)分析了系统的特性,辨识出系统的传递函数;接着运用LQR优化算法引入状态观测器,得到带观测器的控制器传递函数即所求控制器;然后利用遗传算法对LQR函数的参数Q、R进行优化,得出效果更加明显的控制器,从而实现对柔性直流低频振荡的有效控制;最后为比较最优控制器与其他控制器的效果,利用经典极点配置法设计了控制器。PSCAD/EMTDC仿真表明,最优控制器可较好地抑制各种扰动下的低频振荡,具有较好的鲁棒性;利用输出反馈,有利于工程实践。     

光储交直流混合微电网协调控制策略及试验设计

针对光伏发电输出功率的随机性和波动性,提出一种适用于光储交直流混合微电网协调控制策略,搭建了光储混合微电网实验平台,完成了硬件电路器件选型和主电路设计,并基于dSPACE1006设计了控制软件,进行了并网模式和孤岛模式下的变载试验。结果表明,所提出的光储微电网协调控制策略可以有效的平滑光伏系统的输出功率,维持交直流母线电压稳定,保证微电网在并网模式和孤网模式下稳定运行。     

基于改进BBO算法的SSSC阻尼控制器优化设计

串联补偿技术的大规模应用会造成发电机组次同步振荡（SSO）,影响电力系统的安全运行。为有效提高静止同步串联补偿器（SSSC）阻尼控制器的控制效果,提出一种改进的生物地理学优化算法（BBO）,将其用于SSSC阻尼控制器的优化设计中,以实现抑制发电机组的次同步震荡。利用Prony算法具有良好的模态识别效果的特点,对输出信号进行准确分析得出系统的特征值,从而来识别系统的振荡频率;通过结合改进BBO算法和Prony算法设计了SSSC阻尼控制器,并对控制器参数进行了优化;在PSCAD平台上搭建IEEE第一标准模型进行仿真分析。结果表明,采用改进BBO算法优化设计的SSSC阻尼控制器,能够快速有效抑制发电机组的次同步振荡,保证机组的安全运行。     

考虑跨区多能源协调的交直流输电系统稳定性控制模型

我国已建成世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网,如何有效保障交直流混联系统安稳运行是重大而紧迫的国家需求。文章针对含大规模风电的交直流混联系统稳定性问题,将动态逆方法作为鲁棒控制的内环,将储电、储热装置作为多能源进行协调,对模型不确定性进行外环鲁棒控制补偿。在H∞控制基础上进行了含风电的交直流混联弱送端系统μ综合的分析与设计,建立了考虑跨区多能源协调的交直流输电系统稳定性控制模型。仿真结果表明,文章所提模型保证了动态逆方法的鲁棒性,提高了交直流输电系统的控制性能。     

基于状态空间的前馈风扰动模型预测变桨距控制器设计

针对如何减小风扰动对双馈风电机组动态载荷影响的问题,采用基于状态空间的风扰动前馈模型预测控制算法,进行变桨距控制器设计。以3MW双馈风电机组为例,通过AeroDyn、FAST和MATLAB三个仿真工具建立联合运动仿真集成环境,仿真研究结果表明基于状态空间的风扰动前馈模型预测控制算法在减小风电机组传动链扭振、叶片挥舞和塔筒前后摆动幅值方面效果明显,证明了算法的有效性。     

无刷直流电机的变采样离散滑模控制器设计

针对较低分辨率位置传感器的无刷直流电机（BLDCM）调速控制问题,以离散滑模控制器为基础,提出了一种变采样的离散滑模控制器。该控制器将通过位置传感器获得的采样时间、速度误差以及负加速度值输入到离散滑模控制器,离散滑模控制器根据输入信息输出电流参考值,并通过电流环地提高无刷直流电机的动态响应能力,而且可以抑制固定采样离散滑模控制器的抖振现象。通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。     

风电机组非线性最优变桨距控制器的设计

基于状态反馈线性化方法和最优控制理论,针对风速高于额定风速以上时,设计风力发电机组的非线性最优变桨距控制器,以保证系统的恒功率输出,并证明了该控制器的良好控制性能。     

新型液位自动控制器的设计和应用

1　概述在压缩制冷循环系统中 ,气液分离设备内液位的高低对制冷压缩机和整个系统的工作影响很大 :液位太高 ,压缩机易吸入液体出现湿行程故障 ;液位太低 ,系统的工作效率降低 ,不能保证制冷效果。目前用于控制液位高低的产品有两种 ,一种是机械结构的浮球阀 ,另一种是通过电信号控制进液电磁阀的ＵＱＫ浮球液位控制器。浮球阀由于其结构原理上的不足 ,存在动作不灵活或进液阀孔密封不严等缺点 ,使用起来很不可靠 ,ＵＱＫ液位控制器由于受电等其他因素影响太大 ,工作状态不稳定 ,容易出现失控现象。虽然目前许多设备上配备这两种产品 ,但实…     

参与电网调频的风电机组线性变参数变桨控制策略

风电机组参与调频时其输出功率的调整将改变风电机组变桨动作的风速范围,同时由于桨距角调节气动功率的灵敏度随风况变化,使得传统PI变桨控制难以适用于风电机组参与调频时的复杂工况,出现风电机组转速振荡问题.提出一种基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)系统的风电机组变桨控制方法,对风电机组...     

直流调制策略对交直流混联系统的频率稳定性影响研究

在交直流混联电力系统中,交流侧系统发生故障将会引起互联系统区域间的频率振荡,从而导致常规机组的调频压力增大,机组阀门动作频繁。在不增加交流系统中常规机组调频压力的前提下,如何利用直流系统传输功率可进行快速调节和具有短时过载能力的特点进行直流输送功率的有效控制具有重要的意义。本文首先对直流输电系统的附加频率控制器进行建模,在此基础上对引入附加直流频率限制器后的两区域交直流电力系统进行仿真,重点分析交流系统发生故障时,附加直流频率控制器对系统频率稳定性的影响以及附加直流频率限制器控制参数对系统频率稳定性的影响。仿真结果表明,附加频率控制器可以有效减小系统频率波动,附加直流频率限制器的调频死区、比例增益K_(p1)和K_(p1)等参数能对电网频率产生影响。其中,调频死区的减小能有效的降低系统频率的波动,但死区值不能设置过小,以防直流频率限制器频繁动作。比例增益K_(p1)和K_(p2)越大,系统频率波动越小,调频效果越理想,但是由于限幅环节,比例增益有调频能力上限。     

基于可编程控制器的主变冷却器控制回路的设计

本文介绍了可编程控制器的主变冷却器控制回路的设计背景、特点、可编程控制器在冷却器起停控制、运行监视功能的实现及对实际运行维护工作中带来的便利.     

基于自抗扰控制器的风力发电系统的最大风能捕获控制

根据自抗扰控制器的原理,设计了风力发电系统的最大风能捕获控制器。将风能转矩的不确定性与系统的摩擦不确定性统一视为系统的未知干扰,通过扩张状态观测器来估计,然后利用非线性反馈控制律进行补偿,使系统的控制律仅与系统的给定输入和输出有关,减少控制过程中的检测量,将复杂的控制过程简化。通过非线性跟踪一微分器的适当设计,实现了最大风能捕获,证明控制策略的可行性,同时通过参数的改变,验证了该控制方法的具有很强的适应性和鲁棒性。     

分段模糊变桨距控制系统的设计与仿真

针对传统PID控制器应用的局限性,风电机组自身特性以及模糊控制的非线性行为和独立于系统模型的特点,提出了分段模糊变桨距控制系统.在大误差范围内,运用二维模糊控制器来提高系统的响应速度.小误差范围内,切入以表达式形式给出模糊规则的三维模糊变桨距控制器,以提高系统的控制精度.Simulink仿真结果表明,分段模糊变桨距控制系统表现出很好的控制品质,具有良好的鲁棒性.     

基于储能系统控制的同步交直流系统稳定性改善方法

交直流混联系统的稳定特性十分复杂,导致参数繁多、构成复杂的传统控制器难以稳定受扰后的系统。文章提出应用储能装置快速消纳交直流混联系统故障后的冗余能量,从而改善系统稳定性。首先基于简化的同步互联交直流双区系统,分析了储能用于抑制交直流系统受扰后引起的功率振荡的可行性;然后给出了储能的通用控制模型,包含内外环控制和限幅环节;最后基于四机双区域系统搭建了储能用于改善系统静态稳定和暂态稳定的PSCAD模型。仿真结果表明,结合合理控制器的储能系统能够有效提高交直流同步互联系统的静态和暂态稳定性。     

基于变结构模糊控制的MPPT控制策略

为了充分提高光伏发电系统的效率,针对光伏电池成本高、转化效率低的问题,基于电导增量法和模糊控制技术,提出了一种最大功率点跟踪方法。该方法采用了非对称的输出隶属度函数和具有PID功能的变结构模糊控制,能快速响应外界环境变化,准确跟踪到光伏电池的最大功率点,且有效地减小了最大功率点处的输出波动。     

基于小型PLC的电网智能监测DCS控制器设计

摘要： 基于传统的电网监测控制器,采用微分线性组合控制方法,通过PLC和执行部件以及数据采集相连,对各分离单元的故障监测效果不好,提出一种基于小型PLC的电网智能监测DCS控制器设计方法。该方法构建电网智能监测系统模型,设计电网智能监测中故障特征信号的采集算法,采用小型PLC可编程逻辑控制器设计DCS电网智能监测分散控制器,对关键电路模块进行设计。仿真实验表明,设计的控制器具有较好的电网故障数据采集性能,对电网的故障检测误差较低,控制精度较高,稳定性好,具有较高的收敛速度,有效保证了电网监测的实时性和准确性。     

基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化

针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导.