电网谐波条件下光伏空调系统控制策略研究

电网电压中通常含有一定分量的谐波,会导致网侧电流出现谐波分量而发生畸变,网侧电压谐波分量和电流的正序分量相互作用还将使网侧变换器输出的有功功率、无功功率产生6倍频波动。为提高光伏空调系统中网侧变换器的运行性能,在电网电压畸变条件下建立网侧变换器正负序分量数学模型,利用以5次和7次谐波电流分量为零的控制方法,实现维持直流母线电压恒定、消除网侧变换器5次和7次谐波电流的控制目标。并基于光伏空调系统仿真平台进行验证,结果及分析表明此控制策略能够有效改善光伏空调系统的网侧电流谐波及系统控制性能。     

永磁直驱同步风力发电机变流器仿真分析

根据风力机的输出特性,阐明最佳特性曲线法实现风力发电系统最大功率追踪的原理,选取背靠背电压型双PWM变换器为研究对象,在参考坐标变换理论基础上,分析并搭建了永磁同步电机和PWM变换器的数学模型,为仿真分析提供依据。依据变换器控制的数学模型,对网侧变换器和机侧变换器的控制策略进行了研究。网侧变换器采取前馈解耦方案,实现VSR的有功、无功功率解耦控制,获得基于电网电压定向的双闭环控制策略;机侧变换器采用零D轴电流控制策略,基于转子磁场定向的矢量控制方法,通过矢量控制方法实现对定子电流的控制,达到良好的转矩控制性能;基于MATLAB软件对设计的系统进行理论仿真验证,仿真结果证明矢量控制策略具有良好的稳态和动态性能。     

基于自抗扰控制的微电网三相不平衡问题研究

当微电网中三相负载呈现不平衡状态时,会导致三相输出电压不平衡,若采用三相四桥臂逆变器,则可解决此问题。但在dq0旋转坐标系下,三相四桥臂逆变器输出电压和输出电流会相互耦合。同时若系统中出现负载不平衡工况,直接采用开环控制,因不平衡负载导致输出电压中含有二倍频扰动,所以负载端输出电压仍然处于不平衡状态。针对上述2个问题,建立了三相四桥臂逆变器对应的数学模型,推导被控对象开环传递函数,对三相不平衡问题进行了深入分析。同时根据系统模型信息,设计二阶自抗扰控制器,目的是对dq轴电压、电流进行解耦,同时可以减少测量原件的个数。并针对由不平衡负载产生的二倍频扰动引入比例谐振控制器,最后通过Matlab/Simulink仿真,验证了该解决方案的有效性。     

西北电网集中式调相机AVC综合协调控制策略

为实现西北电网高比例新能源地区的无功优化控制,提出了一种高压直流换流站集中式调相机参与电网自动电压控制(automatic voltage control,AVC)的综合协调控制策略。首先分析了AVC的总体控制思路,按“软分区”思想构造了三级电压控制模式。针对西北电网和青海电网实际,在网省系统之间建立协调控制变量,结合最优潮流模型,形成了柴达木调相机参与AVC的综合协调控制策略。通过柴达木调相机AVC联调试验时偶遇的电网大扰动实例,验证了控制策略的良好适用性。所提出的AVC控制策略,可使调相机在电网稳态时发挥无功源作用,电网故障时提供瞬时强无功支撑,充分利用新一代调相机性能,提高电网无功电压调节水平。     

基于RTDS的风力发电网侧变换器研究

选取适当的风机网侧变换器（Grid-side converter简称GSC）控制策略对于风机的正常运行具有重要意义。本文对网侧变换器进行稳态、动态运行性能及控制策略的分析，建立了完整准确的数学模型，搭建了基于同步旋转dq坐标系下的电压、电流双闭环控制策略，借助实时数字仿真软件RTDS进行仿真研究，仿真结果验证了本文分析和结论的正确性     

基于RBFNN分段在线优化的VSR无源控制

针对传统L型滤波器电压型脉冲宽度调制(PWM)整流器存在的入网电流波形总畸变率过高、稳定性差及控制精度低等问题,提出了基于径向基函数神经网络(RBFNN)分段在线优化的LCL型滤波器电压型PWM整流器无源控制策略,设计了LCL滤波电压型PWM整流器的内环无源控制器,和基于RBFNN的外环PID控制器。用粒子群优化算法(PSO)对初始注入阻尼及不同负载下的RBFNN学习率、动量因子及饱和函数的饱和值等参数进行离线优化,以负载电阻值作为RBFNN分段优化触发条件,根据负载变化使用PSO离线优化值对RBF-PID参数进行分段在线优化,实现最优动态调整。     

基于PR的LCL型PWM整流器谐波抑制方法

考虑PWM整流器采用单L滤波器,谐波性能欠佳的情况,提出一种超低次谐波LCL型PWM整流控制方法.由于LCL型滤波器的参数设计复杂,本文采用简易的参数设计方法,通过比例谐振控制,降低5、7次网侧电流谐波含量,进而降低总谐波含量.最后给出了一个700 kW空调变频器样机试验案例,试验结果证明了所提出的控制方法的正确性和有...     

交流变频调速系统仿真建模及谐波特性分析

随着电力电子技术的发展,交流变频调速系统以其强大的优势逐渐取代传统的直流调速传动,其在给人们生产生活带来方便和效率的同时,也造成了电力系统谐波污染加重的问题。因此,设计了一种开环正弦脉宽调制（sinusoidal pulse width modulation,SPWM）控制的交流变频调速系统并搭建仿真模型,实现了对系统中变频器输出电压频率和幅值及电机转速的灵活控制。对系统网侧电压和电流进行了谐波特性分析,结果表明：网侧电压的波形比较理想、畸变很小,而电流波形畸变严重;且随着变频器输出频率的增加,电压波形畸变程度有所加剧,电流畸变程度有所减轻。     

向孤立无源负荷供电的VSC-HVDC系统控制策略

本文介绍了柔性直流输电系统的系统结构及工作原理,采用柔性直流输电系统的双闭环解耦控制策略,在MATLAB中创建了风电场基于VSC轻型直流输电系统向一个孤立的无源负荷供电的仿真模型。仿真结果表明,系统直流电压值稳定在给定值20KV。系统输入,输出电压实现了协调配合,输入输出有功功率实现了协调控制和自动平衡传偷,各状态量都符合理论值。在此基础上,研究逆变器交流侧线路的谐波,并给出相应的滤波器结构和对应的选择方式,仿真结果表明,所应用的滤波器很好的抑制了逆变器交流侧线路的谐波。     

三相并网逆变器的LCLC型滤波器研究

在利用可再生能源进行并网发电的电力系统中,针对逆变器输出侧并网电流谐波含量较大,会对电网产生一定冲击的问题,提出一种基于三相并网逆变器的LCLC型滤波器。该滤波器通过两个LC滤波器级联的方法,形成一个四阶的滤波器,并对滤波器采用基于电容电流采样的有源阻尼法,以实现逆变器输出侧并网电流谐波含量的降低和高阶滤波器谐振尖峰的抑制。通过仿真和实验验证,与传统的LCL型滤波器相比,该滤波器能有效地减小系统在谐振频率处的谐振尖峰,更好地提高系统抗干扰能力;采用的有源阻尼法同无源阻尼法相比,能更有效地降低系统损耗,保证电能的质量和电网稳定的运行。     

Coordinated Control of Sliding Mode and Hamiltonian for PWM Rectifier

Aiming at the PWM rectifier control strategy of sliding mode control,steady state performance weak Hamiltonian control dynamic tracking performance is poor,the coordinated compound control is proposed,the feedback linearization controller and sliding mode controller Hamiltonian system is obtained,and the design of a coordinated control strategy. In order to verify the accuracy of this method,MATLAB/Simulink is used for simulation analysis. The simulation results show that the composite control can achieve the coordinated dynamic rapid tracking and constant DC output and unit power factor operation,and satisfy the control requirements of the rectifier,effectively reducing the disturbance effect on the system. Compared with Hamiltonian control,the proposed method combines the advantages of the two methods,which have the fast tracking performance and excellent steady-state characteristics,and the research prospect is broad.     

双馈变速抽蓄机组参与平抑风电功率波动研究

由于风电功率存在间歇性、波动性,大规模风电并网给电网安全稳定运行带来了挑战。为此,提出了基于双馈变速抽蓄机组的风电功率波动平抑控制策略。首先,基于DIgSILENT/PowerFactory软件,建立了双馈变速抽蓄机组发电、抽水状态下的仿真模型,验证其快速功率控制能力。其次,基于低通滤波原理,结合风电预测功率,建立双馈变速抽蓄机组在发电、抽水2种工况下参与平抑风电功率波动的控制模型。最后,通过仿真算例进行验证,结果表明：双馈变速抽蓄机组具有快速功率响应特性;在发电和抽水2种工况下,均可有效平抑风电功率波动,减小常规机组调节压力,改善地区电网稳定性。     

机器学习方法的CO2并行压缩系统最优控制

为了研究一种高效的跨临界CO2并行压缩系统的控制方法,本文借助GT-SUITE仿真软件,建立了跨临界CO2并行压缩系统的动态仿真模型,基于仿真得到的系统性能数据集,建立并对比了二阶多项式模型和神经网络模型的系统性能预测模型,并基于神经网络模型开发了跨临界CO2并行压缩系统的模型预测控制器,研究控制器对系统控制稳定性、高效性、实时控制的性能。结果表明：在模型预测控制器作用下,不同制冷工况在150 s内系统能达到稳定运行状态;对比定值控制,采用模型预测控制的系统性能最大提升13.3%;仿真验证了提出的模型预测控制策略对于CO2并行压缩系统实时控制性能优化的可行性,在给定工况下相比对定值控制整体提升性能7.3%。     

三端背靠背柔性直流输电的虚拟同步发电机控制策略及其在配电网中的应用

探讨了一种在10 kV配电网中引入三端背靠背（back-to-back,BTB）柔性直流输电（voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC）系统的接线方案,通过VSC-HVDC的控制实现提高供电可靠性和抑制环流的目的。VSC-HVDC系统中换流站在传统控制模式下几乎没有转动惯量,难以有效地参与电网调节。为了提高电网受端系统频率的稳定性,改善系统发生故障后的运行特性,在中压（10 kV）交流配电网的背景下,提出了虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制策略在三端BTB VSC-HVDC系统中的应用。首先在10 kV系统中加入三端BTB VSC-HVDC互联装置建立交直流混合配电网,建立换流站在传统控制和VSG控制下的数学模型,然后通过PSCAD/EMTDC平台进行仿真,在2种控制方式下得到系统在受到扰动和发生故障时的运行特性。结果表明,三端BTB VSC-HVDC系统受端换流器使用VSG控制能有效地参与电网调节,增加系统惯性,改善系统的暂态特性,提高电网运行的可靠性。     

含规模化风电并网的负荷频率云PI控制策略研究

针对规模化风电并网对系统调频造成的不确定性问题,提出了一种计及风电不确定性的云模型负荷频率控制策略。首先将风电出力作为扰动信号,与联络线功率偏差组成的区域控制偏差作为负荷频率控制器的输入量,根据云模型规则发生器建立了具有不确定性映射关系的云（比例-积分,PI）负荷频率控制器。以含有风电的三区域互联电网为例,通过某区域电网实测运行数据仿真分析表明,所建立的云PI控制器能够较好地跟踪风电功率波动,具有较强的抗干扰性。所提方法不仅满足了风电接入对电网调频的要求,而且控制效果明显优于传统PI控制器。     

Game theoretic approach for channel assignment and power control with no-internal-regret learning in wireless ad hoc networks

In wireless ad hoc networks, co-channel interference can be suppressed effectively through proper integration of channel assignment (CA) and power control (PC) techniques. Unlike centralised cellular networks where CA and PC can be coordinated by base stations, the integration of CA and PC into infrastructureless wireless ad hoc networks where no global information is available is more technically challenging. The authors model the CA and PC problems as a non-cooperative game, in which all wireless users jointly pick an optimal channel and power level to minimise a joint cost function. To prove the existence and uniqueness of Nash equilibrium (NE) in the proposed non-cooperative CA and PC game (NCPG), the authors break the NCPG into a CA subgame and a PC subgame. It is shown that if NE exists in these two subgames, the existence of NE in the NCPG is ensured. Nonetheless, due to unpredictable network topology and diverse system conditions in wireless ad hoc networks, the NCPG may encounter the dasiaping-pongdasia effect that renders NE unattainable. By incorporating a call-dropping strategy and no-internal-regret learning into the NCPG, an iterative and distributed algorithm that ensures convergence to NE is proposed. It is shown through simulation results that the proposed approach leads to convergence and results in significant improvements in power preservation and system capacity as compared with the popular distributed dynamic CA technique incorporated with PC.     

隧道窑计算机模拟的研究

为解决隧道窑存在的非优化问题,采用系统工程观点分析隧道窑系统,建立了系统结构模型,并对主要研究内容、描述变量、广义数学模型、模拟模型、模拟系统及模拟试验等进行讨论．模拟系统由数据库、数据分析、动态模拟及结果分析、计算机辅助设计等子系统组成,具有综合利用所有资源、交互式建模、动态模拟实验及结果分析、辅助设计等功能．利用计算机模拟实际或虚拟隧道窑系统,进行热工理论研究,对隧道窑的烧成制度、系统结构设计、控制策略及方法、控制系统等方面进行优化,可提高设计与运行水平．     

新型悬浮包装中薄膜张力的模糊自适应PID控制

目的解决新型悬浮包装缓冲衬垫生产中薄膜张力难以控制的问题。方法建立非连续覆膜环节中张力系统的数学模型,提出以Lab VIEW为仿真软件,模糊自适应PID为控制算法的仿真策略。分析在不同卷径、不同加速度和加减速方式下,薄膜张力的变化情况和算法的控制效果。结果仿真结果表明,薄膜卷径越小张力波动越大,运行加速度越大薄膜张力波动越大。在不同工况下,模糊自适应PID较常规PID有更快的响应速度和更小的超调量。结论模糊自适应PID参数调整简单,适应性好,能满足非连续覆膜过程中薄膜张力稳定的控制要求。     

基于单神经元PID的盾构推进系统同步控制研究

以在南昌地铁1号线艾溪湖东站至艾溪湖西站区间施工的"英雄号"盾构机为研究对象,针对盾构在复杂地层施工时,常规PID算法无法满足推进油缸速度同步控制的问题,提出单神经元PID控制策略。通过AMESim建立液压推进系统的物理模型,并利用Simulink设计出单神经元控制器,最后进行联合仿真,分析在不均突变载荷下各区间推进油缸的速度响应特性。仿真结果表明,该控制策略与常规PID相比,调节时间缩短0.1s左右,振荡幅值减小至原来的1/2内。由此可得,采用单神经元PID控制能够有效地解决推进油缸速度同步性差的问题,为不良地质环境下盾构推进系统的同步控制提供了理论支撑。