并联型有源电力滤波器功率平坦控制策略

随着地铁配电系统谐波含量不断增多,并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)也逐渐取代传统谐波处理装置。建立了αβ坐标系下SAPF中PWM变流器交流侧输出电压与功率之间的数学模型,为了使SAPF在无需精确数学模型条件下仍具有良好谐波抑制效果,通过选取变流器交流侧输出功率作为状态变量及系统输出量,交流输出电压为输入控制变量,提出了一种基于微分平坦理论的功率平坦控制策略。控制器设计通过参考轨迹前馈控制和误差反馈补偿等两部分实现,前馈控制根据期望平坦输出及输入控制量与输出变量间的数学关系规划系统控制状态量参考轨迹,误差反馈补偿消除输出实际值与期望值之间误差值。仿真结果表明所提出控制策略的有效性,谐波补偿效果明显,为SAPF功率控制器设计提供了一种新的思路。     

基于微分平坦理论的双有源桥式变换器的单移相控制

针对双有源桥式(Dual Active Bridge,DAB)变换器系统受到扰动时动态响应速度慢,基于微分平坦理论,结合单移相控制,提出了一种平坦控制策略。设计DAB变换器平坦控制系统,包括前馈控制和非线性误差反馈控制两部分:前馈控制利用期望输出来规划状态变量轨迹;非线性误差反馈对平坦输出进行校正,消除误差。证明了平坦控制的稳定性,最后在仿真平台上分别对DAB变换器平坦控制和PI控制进行仿真,结果表明:在DAB变换器输出电压给定值改变、输入电压波动以及负载突变时,平坦控制策略下DAB系统可以更快达到输出稳定,系统具有更好的动态性能。     

三相并网逆变器微分平坦控制策略

对并网逆变器的控制传统方式通常将非线性系统线性化后设计控制器,根据微分平坦理论直接对并网逆变器设计非线性控制器。首先建立了并网逆变器的数学模型,根据微分平坦理论基本定义证明了并网逆变器具有平坦性,并设计相应的控制器。控制器主要分为两部分:参考轨迹生成和轨迹实现,轨迹生成是指在选取合适系统平坦输出量在空间规划状态变量的参考轨迹,轨迹实现部分则利用前馈参考轨迹和反馈误差补偿量根据系统状态方程生成并网逆变器的输入控制量,同时前馈量处于控制系统的主导地位使得整个系统的动态性能得到提高。最后通过搭建仿真模型验证了文中提出的控制策略的有效性。     

基于微分平坦理论的单相MMC环流控制器

针对模块化多电平换流器环流抑制策略的研究主要集中在三相,为此提出了一种基于微分平坦理论的单相MMC新型环流抑制策略。首先由二阶广义积分器提取二倍频环流量,然后经全通滤波器构造虚拟正交量,再由前馈控制和动态误差反馈两部分组成环流控制器,前馈控制作为主导控制量由输入变量和状态变量及系统期望平坦输出参考轨迹之间的函数关系构成;误差反馈控制用于消除期望值与实际值误差和内外部扰动的影响,增强控制器动态响应速度。最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证所提环流控制策略的有效性。     

基于微分平坦理论的PMSM电流环控制器设计

将基于平坦控制(FBC)运用到永磁同步电机(PMSM)电流环控制器的设计中,来提高电流环的动态性能。简单介绍微分平坦系统的理论和平坦控制的架构,证明电流环平坦性;然后设计了基于FBC电流环控制器,包括前馈控制量的产生和误差反馈补偿,根据系统期望输出量在空间规划状态变量的前馈控制量,用PI控制器产生消除的误差反馈量,且前馈控制量在控制系统中处于主导地位从而提高电流环的动态性能,并推导出电流环的闭环传递函数;搭建仿真模型,验证控制算法的有效性。     

三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究

该文基于微分几何理论，在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上，提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略，实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明，状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦，完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。     

双PWM变换器功率前馈控制方法

为解决双PWM变换器控制直流母线电压波动偏大和系统响应慢的问题,提出了一种功率前馈控制方法。在整流器侧有功电流的给定值中加入逆变器有功功率对应的补偿量,在电机运行状态发生改变时不会直接改变直流侧母线电容电压的大小,而是直接改变整流器侧有功电流的大小。仿真结果表明双PWM变换器功率前馈控制策略能有效减小直流母线的波动,使减小直流母线电容成为可能,同时也提高了系统的动态响应性能。     

三相电压型PWM整流器非线性解耦控制研究

基于非线性系统反馈线性化理论，建立了三相电压型PWM整流器非线性仿射模型，推导出其对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈矩阵，得到了三相电压型PWM整流器反馈线性化模型，提出了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制策略。对三相电压型PWM整流器解耦控制特性进行了细致分析和研究。结果表明，反馈线性化能较好地实现三相电压型PWM整流器的解耦控制。给出的试验结果验证了文中理论研究的正确性。     

模块化多电平换流器功率平坦控制策略

首先,建立了ab坐标系下模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交流电压与功率之间的数学模型,结合微分平坦理论提出一种可适用电网正常和故障2种工况下的MMC直接功率平坦控制策略。控制器分为前馈控制和误差补偿2部分:前馈控制根据期望输出及输入控制变量与输出量之间的数学关系,规划系统控制变量的运行轨迹;误差补偿环节消除系统不确定因素和外部干扰引起的实际输出与期望输出间的误差。为获取电网电压不平衡功率参考值,提出一种无需电流正负序分离的功率补偿方法。仿真结果表明,所提出的控制策略在电网电压平衡和故障2种工况下运行良好,且不受电感参数变化和电网频率偏移的影响。     

含LCL滤波的测功用永磁同步发电机电流控制策略

永磁同步电力测功机系统将永磁同步发电机通过PWM整流器实现能量回馈,相比于传统的功率吸收型测功机节约大量能源,其电流精确控制技术值得研究。近年来LCL型滤波器被广泛用于电压源型PWM整流器滤波,其控制策略备受关注。为了提高由LCL滤波的永磁同步发电机电流控制系统性能,文章提出一种整流器侧电流反馈加电动势前馈补偿的电流控制策略。首先建立了由LCL滤波的三相永磁同步发电机PWM整流发电系统的数学模型,然后对LCL滤波器的整流器侧电流反馈有源阻尼控制进行了分析,接着提出了有电动势微分前馈的整流器侧电流反馈的定子电流控制策略,最后通过Simulink仿真验证了所提出的控制策略。仿真结果表明所提出的控制策略能够很好的抑制永磁同步发电机的定子电流谐波,提高了电流控制的精度,保证发电机很高的功率因数输出。     

关于华东电网实行SCPS的探讨

华东电网引入北美电力可靠性委员会（NERC）的控制性能标准（CPS）起到了改善系统频率控制性能的作用,但现行的控制标准中并未对发电机组自动发电控制（AGC）性能予以约束。文中介绍了NERC推行的发电机组评价标准——服务提供者控制性能指标（SCPS）,分析了该指标的特点,探讨了华东电网实行SCPS的可行性。该指标的推行将有助于统一华东电网内发电机对于电网频率控制贡献度的评价标准,提高各发电机组改善电网频率控制性能的积极性,改善华东电网的频率质量及系统的频率控制特性。     

中国智能电网的实现:挑战、问题和行动

智能电网是当今危机时代转型的一场新技术革命,中国智能电网的建设面临一系列挑战并将不断出现新问题。主要表现为:智能电网的建设和发展必须由政府主导;积极关注和跟踪智能电网现有的和新兴的通信、监测和控制技术;加速组织制定和完善智能电网互操作性框架;高度关注优先建设高级计量基础设施;智能电网的控制要向分散方式转变;智能电网ICS/MCS网络的安全是智能电网安全的要害;关注需求侧技术——家庭局域网的建设和智能家电接口的标准化以及充分清醒地认识智能电网的竞争环境等。这些挑战和问题必须在国家法律、法规的范围内,制定切实可行、科学有效、全面长远的发展规划,才能保证智能电网的健康发展。这些问题如不能完满地解决,中国智能电网的建设将不会取得预期的成果。     

我国高压变频器的发展

介绍了高压变频器的主电路拓扑结构和控制技术的发展概况,随着电力电子器件和现代控制技术以及计算机技术的发展,高压变频器的主电路拓扑结构和控制技术都得到了快速发展.在"十一五"期间,对高压大容量电机进行节能改造、建设节约型社会意义重大.要加速对高压变频器的主电路拓扑结构和控制技术的研发、创新,开发具有自主知识产权的高性能高压变频器,以推动我国高压变频器的发展.     

CPS及其考核在北美与国内的应用比较

目前,中国大部分区域电网已经使用控制性能标准(CPS)进行互联电网有功功率控制性能的评价与考核。在引入标准时,国内电网并非完全照搬北美的评价考核模式,而是进行了改进。主要修改包括:CPS1指标值使用短期分段平均计算法、放弃直接使用CPS2考核、使用惩罚返还的考核规则等。从理论分析和定量测算2个方面着手,分析比较了修改后的CPS在互联电网评价与考核应用中与北美的差异,并较为详尽地分析了这些差异可能给最终考核带来的影响。此外,也尝试理清控制性能评价中所涉及的相关概念。     

华中—华东多回HVDC辅助功率/频率控制

在华中-华东多回高压直流(HVDC)输电系统上加装辅助功率/频率控制器具有显著的经济效益。首先阐述了HVDC功率调制的基本原理,然后给出了常规辅助功率/频率控制方案,并通过大规模数字仿真和动模试验验证了该方案的可行性。研究结果显示,加装了辅助功率/频率控制器的华中-华东多回HVDC系统能在两侧交流系统发生大扰动时,实现两侧系统间功率的相互紧急支援,显著改善两侧交流系统频率,并可在多回直流输电线路中实现功率的平稳转移,明显提高了整个华中、华东交直流系统的安全性和经济性。     

北美频率控制性能标准发展分析及其对中国的启示

随着中国电网的不断发展,对频率质量的要求也不断提高,现行的频率控制性能标准已不能满足实际需求。为此,分析了北美电力可靠性协会(NERC)颁布的控制性能标准(CPS)存在的不足及其在国内外实际应用中所产生的问题。此外,还介绍了北美平衡监管区区域控制偏差限制(BAAL)标准的基本内容,分析了BAAL标准与评价指标CPS1之间的关系。最后,对中国电网现行CPS所存在的问题提出了修改建议,并探讨了实施BAAL标准的可行性。     

南方电网现时自动发电控制模式分析

介绍了南方电网频率考核模式的发展、现状及取得的成果。对南方电网中目前采用的自动发电控制(automatic generation control,AGC)模式及评价标准中的若干问题进行了分析,指出了当前南方电网AGC控制模式的弊端和评价标准中存在的不合理之处。结合南方电网实际情况,对AGC控制模式与评价标准提出了一些改进的意见与方法,为研究制定与南方电网未来发展相适应的频率控制模式打下了基础。     

华中电网在线稳定控制系统的开发与应用

华中电网在线稳定控制系统以大系统理论和EMS实时信息为基础，采用了分层决策和分层控制的控制模式，实现了全网各稳定控制装置间统一协调，以达到区域性的最佳控制。文章介绍了该系统的基本结构、特点和运行情况，提出了今后需要解决的问题。     

我国NOx控制策略探讨

介绍了目前我国火电机组氮氧化物（NQx）的排放现状和NQx控制的有关政策、法规等,指出NQx的控制技术研究将成为我国当前电力环境保护继二氧化硫控制技术后的又一热点课题,并对目前国内外NQx控制技术进行了分析,指出了我国NQx控制应坚持的原则,并就NOx的控制策略提出了几点建议。     

特高压交流示范工程投运后华北电网AGC策略的改进

针对特高压联网示范工程运行的要求,对华北电网AGC的控制策略进行了改进。运行试验证明了该控制策略对于特高压联络线功率控制的有效性和可行性。该控制策略的投入为特高压联络线安全稳定运行提供了技术支持。