脉冲高压电源的控制与分析

为解决环流器二号(HL-2A)装置的脉冲高压电源输出在投入负载速调管时存在的电压跌落和前级电源在其它负荷发生变化时其输出电压也会变化的问题,利用MATLAB数字仿真试验后对该电源系统采用了PID反馈控制与前馈补偿策略。仿真与实际应用结果均表明,该控制策略能很好地满足该电源电压稳定性的要求。     

东北电网混杂自动电压控制的研究

针对中国东北500kV电网的实际运行和调度情况,将混杂控制系统引入电力系统的电压控制,提出了东北电网混杂自动电压控制(HAVC)方案,建立了混杂分层电压控制模型,采用离散事件作为驱动主体,并可以实现复合指标调控。该控制方案可以提高东北电网的电压控制水平,增强电网抗扰动能力,改善电压稳定性,合理分配无功,减少网络损耗;并且由于系统控制目标分配至各控制层,通过离散事件来驱动控制,可降低优化问题的求解难度,提高运算效率,并能有效地利用现有技术条件,因此可实现性较好。计算机仿真研究证明了所提出和设计的控制系统、策略和方法的有效性。     

脉冲负载下模糊PID调速器控制柴油发电机的研究

为解决脉冲负载条件下,常规PID调速系统控制的柴油发电机会出现电压波形严重畸变和频率剧烈波动等电能质量问题,本文通过借鉴模糊控制在非线性控制中的优点,提出一种利用模糊PID调速器控制调速系统改善柴油发电机输出电能质量的方法,分析模糊PID控制原理,在Matlab/Simulink中搭建柴油发电机带脉冲负载仿真模型,并针...     

交流Buck型动态电压调节器的建模与控制

通过分析交流Buck型动态电压调节器的工作原理和电路结构,考虑电路主要元件寄生参数影响,建立了其状态空间平均模型.在此基础上,以交流电压瞬时值作为实时输入信号,设计了输入电压前馈结合输出电压反馈的实时控制方案.在输入电压发生波动或畸变情况下,所设计方案能够有效抑制电压波动,消除谐波畸变,保持输出电压稳定,动态响应速度快.以数字信号处理器DSPIC30F4011为主控芯片,设计了实验样机.仿真与实验结果验证了所提出控制方案有效性.     

直流电压控制算法与无功电流反馈控制算法的分析和比较

谐波及无功电流检测方法和补偿电流控制方法对补偿装置的补偿性能起关键作用。对上述2种算法的原理进行了分析和比较,通过在不同负荷条件下对2种算法进行仿真分析,比较了它们在感性、容性和动态补偿情况下各自补偿的特点,得出在谐波治理、动态响应和响应时间方面,以系统电流为目标电流的算法优于以有功损耗电流和负荷无功电流为目标电流的算法,但后者可直接进行补偿,系统电流变化较大时对其补偿效果影响不大,当负荷电流的无功分量较大时,补偿效果较好。     

多端柔性直流配电系统主从控制模式下的稳定性与优化控制

多端柔性直流配电系统是配电系统的一个重要发展趋势,其可有效提升城市配电系统的电能质量、可靠性与运行效率。主要研究了主从控制模式下多端柔性直流配电系统运行时的稳定性问题。建立了基于动态导纳的小扰动稳定分析模型,研究了直流负荷、直流线路参数和多端互联等影响因素变化时系统出现的不稳定现象,提出了基于带通滤波的前馈补偿定直流电压控制方法,并对补偿前、后的系统稳定性进行了分析比较,通过改进的IEEE 33节点配电系统进行时域仿真测试,仿真结果表明了所提方法能够有效地提高系统阻尼与稳定性。     

基于自然坐标与功率前馈的三相电压型PWM变流器控制

针对三相电压型PWM变流器控制系统,提出一种自然坐标与负载功率前馈控制方法。根据p-q理论在自然坐标下的表征,引入瞬时有功电压和瞬时无功电压的概念。从而基于电网电压定向的矢量控制策略引入PWM变流器的自然坐标控制方法,省去了电网相位检测和坐标系变换,降低控制复杂度。针对PWM变流器矢量控制下直流侧负载(包括有源负载和无源负载)功率波动对直流侧电压产生较大冲击和波动问题,基于功率平衡和p-q理论推导了负载扰动点到三相交流电流指令的前馈通道增益矩阵,提高PWM变流器直流侧稳压控制的鲁棒性。RCP实验证明所提方法的正确性和可行性。     

谐波电流时延补偿控制的系统稳定性分析

针对有源电力滤波器(APF)在补偿高次谐波时需要加入时延补偿的问题,详细分析了时延补偿中各项参数对系统稳定性的影响,阐明了时延补偿对谐波控制影响的本质。并在此基础上,提出一种简单有效的时延补偿量工程化设计方法,解决了实际工程应用中各次谐波电流控制所需的时延补偿量难以获取的问题。通过仿真和实验验证了时延补偿对系统稳定性的影响。说明了谐波控制所需时延补偿量的实质是通过正余弦参数对系统的综合作用所决定的。并验证了时延补偿量的工程化设计方法的合理性。     

带脉冲恒功率负载储能系统的无源控制方法

带脉冲负载的储能系统（PL-ESS）是一类典型的独立电力系统,“负阻抗”和周期脉冲特性极易造成系统不稳定。该文面向PL-ESS稳定性和较高的性能要求,在传统无源控制算法设计的基础上,提出注入虚拟储能的无源控制（VESI-PBC）算法,通过提高能量函数的收敛速度,使直流母线电压快速稳定以适应脉冲负载中高频模态切换工况。该文阐述VESI-PBC控制器的设计过程,对其控制系统稳定性进行根轨迹分析,同时深入剖析VESI-PBC算法的控制机理,指出该算法控制目标并非内环电流跟踪,而是超前响应外环电压的动态变化,其实质是快速响应负载脉冲电流的瞬态变化,有效提高DC-DC变换器输出电流（源端输出电流）的快速响应能力,同时降低了电容电流,从而增强了母线电压抗负载快速扰动的鲁棒性。通过仿真与实际平台试验,设置了较小容感比参数,验证了VESI-PBC算法的可行性与有效性,可满足PL-ESS系统中高频工况下瞬时脉冲电流的需求。VESI-PBC算法简单灵活,可适用于含脉冲恒功率负载的、稳定性较弱（容感比较小）、脉冲频率覆盖范围广、非线性较强的独立电力系统。     

新型脉冲分压器的分析与误差补偿

运用传输线原理,设计制作了一种新型两级高压脉冲电阻分压器。该分压器使用CuSO4溶液作为第1级的高压臂,外屏蔽罩采用指数曲线结构,高频时CuSO4溶液对集肤效应不敏感,传输性能好,分压比稳定,通过改变CuSO4溶液的浓度可以方便地调节分压比。结果表明,在第1级和第2级低压臂可以用引线电感或串接电感线圈同时进行误差补偿,可以满足高压快脉冲的测量需要。     

电力系统短期电压不稳定的分析与抑制

现代电力系统面临着越来越高的短期电压不稳定风险,快速电压崩溃和延迟电压恢复是两种典型的短期电压不稳定现象。介绍了短期电压不稳定的有关概念,讨论了短期电压稳定性分析的模型要求和抑制短期电压不稳定的动态无功补偿问题,并结合算例系统对相关问题进行了时域仿真分析。     

功率因数校正Boost变换器中慢时标分岔的影响因素分析与分岔控制

由于开关非线性,功率因数校正(power factor correction,PFC)Boost变换器中会出现工频周期尺度上的分岔,即慢时标分岔。首先分析所有影响慢时标分岔的因素,并揭示其影响规律;然后引入负载电流前馈方法,使PFC变换器在远离饱和区工作,实现对慢时标分岔的控制;最后,实验验证了理论分析和仿真的结果。研究结果有助于更好地理解PFC变换器中的慢时标分岔,对PFC变换器的设计也有一定的参考价值。     

电网电压前馈控制VSG的阻抗建模与并网稳定性分析

针对电网电压谐波背景下虚拟同步发电机（VSG）并网电流畸变及并网稳定性下降问题,文中提出了一种基于电流环的电网电压前馈控制策略。从入网电流传递函数出发,设计电压前馈控制模块以消除背景谐波的影响,并基于谐波线性化方法分别建立加入前馈控制前后的VSG序阻抗模型,对其在各频段阻抗特性及并网稳定性上的影响进行对比分析。结果表明,引入该前馈控制等同于在VSG输出端并联虚拟阻抗,输出阻抗的高频段幅频曲线上移,可以改善非理想电网条件下的并网电流质量。同时,中高频段相频特性由容性矫正为感性,可以消除并网条件下的谐波振荡风险,提高交互系统稳定性。最后,基于实时仿真实验平台（RT-LAB）硬件在环实验验证了文中控制策略及理论分析的正确性。     

基于前馈补偿解耦的多变量汽温系统预测函数控制

针对过程通道可用一阶加纯滞后模型等价描述的多输入多输出系统，提出了基于前馈补偿解耦设计思想的多变量预测函数控制，首先将系统分解为多个多输入单输出系统，在各系统中分别将其它输入量暂视为一种可测干扰，并用预测函数控制原理设计控制器，通过求解多元一次方程组，实现了多变量系统的预测函数控制设计，采用该方法对国产200MW火电机组带汽一汽换热器的多变量强耦合再热汽温系统进行了控制系统设计和仿真研究，计算机仿真证实了其有效性，达到了动态近似解耦，静态完全解耦和无静差跟踪，各种对象和模型失配情况下的仿真结果显示了该算法较强的鲁棒性和抗干扰能力，因为该方法是基于简化的模型，所推导出的控制算法简单，运算量小，易于工程实现，具有很高的实际应用价值。     

下垂控制的双VSC直流并联系统的稳定性分析

在多台电压源型变流器(VSC)组成的直流并联系统中,可以通过下垂控制实现直流电压控制以及功率均分,因此分析并联系统的稳定性十分必要.此处首先获取单个下垂控制的变流器的直流端阻抗模型,分析控制器参数对变流器阻抗特性的影响.然后,根据稳定性判据来判定并联系统的稳定性,并且通过阻抗特性的变化情况分析控制器参数对整个系统稳定性...     

基于分层控制与辅助均压的链式STATCOM直流侧电压控制方法

在分析链式STATCOM直流侧电压不平衡机理的基础上,结合链式STATCOM的工作特性,提出了基于分层控制思想和电容之间自动均压的链式STATCOM直流侧电压控制策略,并给出了辅助开关器件的开关逻辑和实现方法。仿真试验证明了该方法的有效性。     

基于ADPSS大区电网混合仿真的直流系统辅助控制建模

在基于ADPSS的大区交直流电网混合仿真中,直流输电控制模型不够完善,影响直流系统的运行特性。对直流控制器原理进行研究,探讨了直流系统无功消耗、关断角、换相角、直流电流等变量之间相互关系,利用程序自定义功能,建立了考虑分接头调整和无功补偿装置投切联合控制的直流辅助控制模型。仿真分析了大区电网直流功率提升时辅助控制模型的动作特性,验证了模型的正确性和有效性。仿真结果表明,辅助控制模型能够维持换流站的无功平衡,将直流运行参数控制在合理范围内,减少“换相失败”发生的风险,适用于大规模电网的运行特性和协调控制研究。     

电压控制型Boost变换器的PID补偿器分析与设计

针对典型的Boost变换器,为使整个电路有更好的动态性能和静态性能,需对控制网络进行补偿设计.以Boost变换器开关管开通和关断状态列写状态方程,建立小信号模型分析控制环路的幅频特性和相频特性,通过定量计算得出PID补偿器的参数,使变换器存在足够的相位裕度和所需穿越频率,保证系统稳定工作,并通过仿真验证了设计的正确性.     

飞轮储能系统中双向功率变换器控制策略的分析与研究

微电网需提供功率缓冲装置,飞轮储能装置可快速调节电能质量,为微电网提供频率、电压支撑.为提高飞轮储能系统的动态响应速度,分析了背靠背变换器的数学模型,以此提出了一种在母线电压平方外环、功率内环的直接功率控制策略基础上,增加功率前馈补偿的控制策略.采用该控制策略可大幅改善由于飞轮储能系统切换状态时电机侧PWM变换器状态突变导致的直流母线电压波动,提高微电网侧PWM变换器的响应速度,从而提高系统的运行效率,改善系统的动态运行性能.分析验证了该控制策略的可行性,并利用仿真与实验进行验证.