光伏并网有源电力滤波器的自适应控制研究

针对目前有源电力滤波器直流侧电压控制方法的不足,提出一种基于RBF神经网络的自适应PI控制策略,该策略根据RBF神经网络在线辨识得到的梯度信息对PI参数进行实时调整,以适应供电系统输出功率的变化。在Matlab/Simulink环境下对有源电力滤波器自适应控制系统进行建模和仿真,仿真结果证明了该控制策略具有很好的跟踪调节性能和很强的抗干扰能力,保证有源电力滤波器直流侧电压在供电系统输出功率变化时仍维持稳定,使有源电力滤波器能够保持良好的补偿品质。     

单相有源电力滤波器新型数字化控制技术

提出了一种单相有源电力滤波器新型数字化控制技术。只需检测系统电流和逆变器的直流侧电容电压,经过简单的计算,可求出各个开关周期内开关管的占空比。提出的控制技术易于实现全数字化,可避免传统瞬时无功理论的复杂计算,克服滞环控制难以数字化的缺点。通过对电流积分环节的调节作用,实现了电流直流分量的闭环控制,并提高了电路可靠性。仿真结果表明,新方案可有效的消除系统电流的直流分量,实现谐波电流抑制。     

基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压PID控制设计

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,针对PI控制方法的不足,提出了基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压的PID控制。该方法充分发挥了神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。对BP神经网络结构进行了设计并推导出隐含层和输出层加权系数计算公式,同时给出了BP神经网络学习算法流程图。通过Matlab对其控制效果进行了仿真研究。     

并联型有源电力滤波器的Matlab仿真研究

有源电力滤波器用于动态谐波抑制和无功补偿,可以有效地改善电网质量,其主要由谐波电流检测和谐波补偿两部分组成。详细分析了并联型有源电力滤波器的结构及工作原理,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测方法和三角载波电流跟踪控制方法,利用Matlab软件的Simulink模块对有源滤波器进行了系统建模,并进行了仿真研究。仿真结果表明,仿真模型能够实时检测系统中所含谐波电流,并进行补偿,可以很好地起到动态抑制电网谐波的效果。     

基于PSCAD/EMTDC的混合电力有源滤波器建模与仿真分析

有源滤波器是提高电能质量有效的工具之一,介绍了混合电力有源滤波器的结构和工作原理。介绍了瞬时无功功率的谐波电流检测算法,并对滞环电流跟踪控制法、三角载波调制法、无差拍控制方式进行了分析。应用PSCAD/EMTDC搭建了混合电力有源滤波器的仿真模型并进行了仿真实验,结果显示搭建的混合电力有源滤波器的仿真模型有很好的滤波效果。     

应用并联型有源电力滤波器对空压机变频器进行谐波治理

针对山东中烟工业公司济南卷烟厂空压机变频器工作时产生的谐波电流导致厂内动力部分出现变压器温度过高、噪音增大、信号波动、通讯中断等故障现象,采用并联型有源电力滤波器进行谐波治理。对并联型有源电力滤波器的控制系统和主电路进行了介绍,给出现场谐波治理的方案。通过该滤波器现场运行效果表明,并联型有源电力滤波器具有理想的谐波补偿效果,同时降低了空压机运行的电流,实现节能降耗。     

单相并联有源电力滤波器延时补偿方案研究

在检测有源电力滤波器谐波电流、指令电流计算和基于PWM逆变电源的补偿电流输出过程中产生的有源电力滤波器延时对APF的补偿特性造成不利影响。为了保证有源电力滤波器具有良好的动态补偿性能,针对单相并联有源电力滤波器提出了基于ARMA(p,q)和LMS自适应滤波器的延时解决方案。通过MATLAB进行仿真验证,结果表明所提出的解决方案具有良好的补偿效果。     

并联型有源电力滤波器的MATLAB仿真研究

本文介绍了并联型有源滤波器的基本原理和控制策略,提出了一种双桥路有源滤波器的拓扑结构以及相应的控制方案,并建立了基于此方案的有源滤波器系统的MATIAB／Simuilink仿真模型,通过仿真试验得出此方案的可行性分析。     

兆伏安级电力有源滤波器的结构设计和制造

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,被认为是抑制谐波和改善电能质量的有效手段之一。介绍了一种大容量有源滤波器产品的设计工作,包括逆变器结构、驱动电路、电抗器组、电磁兼容等的结构设计和制造工艺各种要点。作为一种具有我国自主知识产权的高新技术产品已经用于冶金、钢铁、化工等多个行业,实践证明产品性能优良可以有效地抑制谐波,具有显著的节能降耗效果。     

基于有源电力滤波与谐波补偿的孤岛检测方法

电力系统中非线性负载的存在会严重影响电能质量,传统的基于阻抗测量的孤岛检测法会加剧电能质量的恶化。针对此问题,提出利用有源电力滤波器(APF)补偿非线性负载产生的谐波,根据电网阻抗变化对注入补偿电流的影响,通过检测APF端口处等效阻抗的变化判断是否发生孤岛效应。建立带非线性负载分布式发电系统的等效模型,给出APF的谐波检测法及其控制策略。由于无需额外注入扰动量,因此在提高系统电能质量的同时可完成孤岛检测。仿真和实验验证了该方法的可行性。     

无刷双馈风力发电机滑模功率解耦控制

首次采用现代控制理论中的滑模变结构方法研究了无刷双馈发电机(BDFM)运行时有功功率与无功功率的解耦控制,在状态方程的基础上,应用Lyapunov函数求得了有功功率与无功功率的滑模控制律,并在Matlab/Simu-link基础上建立了系统的仿真模型。仿真结果表明,滑模变结构控制能够有效的实现有功功率与无功功率的解耦控制,并实现了风能的最大功率捕获,证明了该控制策略的有效性。     

基于滑模变功率跟踪的PV-VSG控制技术

针对含储能装置的传统光伏虚拟同步发电机（PV-VSG）不仅投资成本高且未考虑光伏阵列输出特性的问题,提出一种基于滑模变功率点跟踪（SM-VPT）的PV-VSG控制策略。该方法在滑模控制的基础上引入直流母线电压偏差控制,调整光伏阵列的功率跟踪轨迹,实现光伏出力自适应匹配负载需求,即当光伏容量充足时,只提供与负载相匹配的功率;光伏功率不足时,可实现传统的MPPT控制以减少电力短缺,同时防止直流电压骤降,保证系统稳定运行。该方法使PV-VSG能够按需向负载供电,无需增加额外的储能设备,可实现光伏发电系统直接以VSG形式接入并网,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

基于转速估计的PMSM分数阶积分滑模控制

针对永磁同步电机(PMSM)运行过程中内部参数变化和外部负载扰动影响控制性能的问题,采用基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制(FOISMC)策略。基于FOISMC技术,设计基于新型趋近律的分数阶积分滑模转速调节器,给出能保证系统全局鲁棒性的全程积分滑模面设计方法。基于分数阶理论和滑模控制理论构造分数阶滑模观测器,以实现对速度和转子位置角的高精度估计。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于扰动观测的漂浮式海上风力机主动滑模结构控制研究

针对漂浮式海上风力机主动结构控制问题,提出一种基于扰动观测的主动滑模控制方法,并应用风力机仿真工具FAST验证所提方法的有效性。在扰动二阶导数有界的前提下,理论证明观测器的稳定性和估计误差的有界性,从而有效估计匹配扰动和非匹配扰动。理论证明一类积分型滑模面的有限时间收敛性和闭环系统稳定性。基于FAST的仿真表明：所提出的主动调谐质量阻尼器（TMD）控制方法与最优被动TMD相比,主动TMD系统的漂浮平台俯仰角度和塔顶位移的均方根值可分别降低11.88%和13.56%,有效提升了风力机承受风浪载荷的能力。     

基于自适应非奇异智能终端滑模观测器的风力机载荷增广预测控制

为有效降低风力机在高风速运行时的不平衡载荷,提出一种基于自适应非奇异智能终端滑模观测器的载荷增广预测控制策略。首先,针对模型不匹配导致的模型预测控制性能下降的问题,将指令跟踪误差与系统状态的变化量增广为状态向量,设计增广预测模型以消除稳态跟踪误差;其次,设计自适应非奇异终端滑模观测器对系统状态进行估计,以提高控制系统的可靠性;然后,设计多目标变速灰狼优化算法同时对控制器和观测器参数寻优;最后,基于Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。结果表明,所提控制策略可有效消除稳态误差,缩短调节时间并提高控制性能。     

基于神经网络的最优带宽风电并网自抗扰控制

为了提高风能转换系统在故障穿越期间直流母线电压的暂态特性,解决线性自抗扰控制（LADRC）中固定的带宽带来的观测器响应速度和系统抗干扰性之间的矛盾,在线性自抗扰控制（LADRC）的基础上提出一种基于神经网络的最优带宽线性自抗扰控制（LADRC-OB）策略。首先分析带宽对系统性能的影响,然后根据系统已知模型设计LADRC控制器,并利用BP神经网络算法通过直流母线电压的参考值与实际值之间的偏差调整网络的输出。而神经网络的输出为LADRC的2个重要参数——观测器带宽ω₀和控制器带宽ω_c,这可解决LADRC的参数整定问题。最后,将LADRC-OB应用于1.5 MW的风能转换系统仿真模型中,并与采用双闭环PI时的控制效果进行对比,验证LADRC-OB具有更好的控制特性。此外,还对LADRC-OB的稳定性进行分析。     

载荷优化的海上漂浮式风电机组二阶滑模变桨控制

针对强非线性、强耦合的海上漂浮式风电机组动力学系统,提出一种基于二阶滑模的统一变桨控制策略,解决受海浪风速等随机干扰引起浮式支撑平台运动而产生的疲劳结构载荷及功率波动问题。构建漂浮式风电机组的不确定仿射非线性模型,基于风电机组“额定转速”设计积分滑模面,此“额定转速”不再是恒定值,而是取决于平台纵摇速度的变量,基于超螺旋算法实现二阶滑模变桨控制律。采用FAST和Matlab/Simulink联合仿真,所提出的方案与传统PI控制相比,对稳定高风速时风力发电机功率,抑制浮式支撑平台运动及减少叶根载荷具有更好的控制作用,对塔基也有较好的减载作用。     

新能源分布式发电系统的控制策略

针对新能源分布式发电系统提出了一种新的能量控制策略。基于飞轮储能系统里矢量控制的感应电机,建立了系统的数学模型。在系统里,采用模糊控制算法实现直流总线电压的自动调整,达到稳定系统的直流总线电压的目的。实验结果证明,在风力发电和飞轮储能联合系统的能量控制过程中使用模糊控制算法,实现了能量的快速存储和释放,起到了稳定系统电压的作用,取得了满意的控制效果。     

风力发电系统有功功率模糊控制器的设计

将模糊控制用于风力发电系统,根据双馈风力发电机矢量控制特点,得出有功、无功功率解耦控制的励磁控制系统。在有功功率控制环节中采用模糊控制器,以转速偏差、转速偏差变化率作为输入量,转子电流分量作为输出量,合理选取论域及语言变量值、确定模糊控制规则、进行模糊推理计算,得到模糊控制器输出精确值。在MATLAB环境下,对风力发电系统不同运行状态进行了仿真,结果表明了控制方法的正确性。     

比例积分型线性超螺旋算法滑模观测器的感应电机无传感器控制

在无速度传感器感应电机调速系统中,针对滑模观测器存在滑模抖振与观测精度间的平衡问题,设计一种强鲁棒性的比例积分型线性超螺旋算法滑模观测器。首先,利用李雅普诺夫理论证明线性超螺旋算法的稳定性。然后,通过设计转子磁链观测器的中间变量,建立基于定子电流误差项的比例积分滑模面,构造出新的滑模磁链观测器。仿真与实验表明,该观测器有效抑制了滑模抖振,提升了电机的磁链观测与抗扰动能力,在电机运行时有较高的观测精度,提高了系统的动稳态性能。