UPFC基于变量瞬时值的功率控制算法

提出基于瞬时值的功率控制算法,这种方法快捷有效,可以由采样输入的系统变量瞬时值,根据统一潮流控制器的功率控制目标,直接求得控制输出参量的瞬时值,显著提高系统的工作速度和效率。并在文末给出统一潮流控制器进行功率控制时基于瞬时值的控制输出方程。     

双级矩阵变换器在统一潮流控制器中的应用研究

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器的优越电气性能,研究采用双级矩阵变换器实现统一潮流控制器的方案。对统一潮流控制器建立两相同步旋转dq坐标系下的控制动态模型,解决如何利用逆变级变换器注入电网的电压的d、q轴分量控制线路潮流;提出对逆变级变换器采用三环解耦控制,从而提高了系统的动态响应能力和稳定性;分析了双级矩阵变换器的拓扑结构及其双空间矢量控制策略和换流特点。构建了基于双极矩阵变换器的统一潮流控制器的仿真实验系统模型。     

基于STM32F103VET6单片机的永磁同步电机控制器设计

设计了一种基于STM32F103VET6单片机的永磁同步电机控制器。介绍了空间矢量控制算法的控制原理,在STM32F103VET6硬件平台上实现矢量控制算法和空间矢量脉宽调制的控制,通过速度环和电流环的PID调节可对永磁同步电机做出精确的控制。给出了整个控制系统的软硬件设计方案及软件架构。实验结果表明该控制器的设计方案可行,可广泛应用于各种数控系统。     

基于电力系统非参数化模型设计统一潮流控制器

采样调节器的设计最突出的特点之一是根据被控对象的非线性，不确定系统的非参数化模型－系统的单位开环阶跃响应等进行控制器的设计，以保证闭环控制系统的稳定性，最优化和鲁棒性，这一方法在电力系统控制中的应用极有潜力。因为在电力系统中，通过现场试验获得控制器安装地点的单位开环阶跃响应通常要比建立系统的参数化模型简单得多，该文演示了如何将采样调节器设计的方法应用于统一潮流控制器（UPFC）的设计及由一个多变量采样调节器同时实现统一潮流控制器的潮流控制和电压调节功能，文中还给出了设计和仿真的结果。     

统一潮流控制器的多变量控制设计

通过一实例,讨论报告了统一潮流控制器的多个控制器之间存在的交互影响及在负交互影响下,多个控制器设计安排的不合理性。文中建议对统一潮流控制器应设计１个多变量控制器来完成其具有的多个控制功能。并给出了这样１个多变量控制设计的成功实例。     

双级矩阵变换器在统一潮流控制器中的应用研究

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器的优越电气性能,研究采用双级矩阵变换器实现统一潮流控制器的方案.对统一潮流控制器建立两相同步旋转dq坐标系下的控制动态模型,解决如何利用逆变级变换器注入电网的电压的d、q轴分量控制线路潮流;提出对逆变级变换器采用三环解耦控制,从而提高了系统的动态响应能力和稳定性;分析了双级矩阵变换器的拓扑结构及其双空间矢量控制策略和换流特点.构建了基于双极矩阵变换器的统一潮流控制器的仿真实验系统模型.     

UPFC的暂态分析及电容选取方法

为了保证统一潮流控制器的性能,维持直流侧电压的稳定至关重要,需要选取合适的电容参数。本文基于瞬时电压和电流矢量理论,首先对统一潮流控制的暂态过程进行分析,证明暂态过程中流经串联侧的有功存储为线路电感的磁场能,由此推导出电容选取的依据。然后在MATLAB中搭建含有统一潮流控制器的单机无穷大系统仿真模型,获得暂态过程的时域波形。结果表明若由直流侧电容提供暂态能量,其存储电能的变化量与线路电感的磁能变化量相同,与理论分析相吻合,为实际电容的设计提供了重要依据。     

模糊控制器在无速度传感器矢量控制变频调速系统中的应用

本文将模糊控制引入无速度传感器的电流型转差矢量控制交流传动系统中，给出了带自调整因子的模糊控制器。文中对转差矢量控制算法与速度观测器进行了研究，给出了控制系统的结构，并在此基础上进行了仿真研究。对模糊控制与ＰＩ控制作对比研究的结果表明，模糊控制器较常规ＰＩ控制器对参数变化与负载扰动不敏感，可使系统具有更强的鲁棒性。     

混合动力挖掘机电机驱动回转系统设计

分析了混合动力挖掘机回转系统采用电机驱动来替换原液压电动机的可行性及意义,介绍了电机驱动回转系统的结构和工作原理,设计了回转系统电气控制网络和主控制器的控制策略,给出了回转系统永磁同步电机速度矢量控制算法。对所设计的系统进行实验,结果表明:电机驱动回转系统速度控制响应能满足挖掘机实际工况要求,并且在制动过程中能回收转台动能,因此,可以进一步减少混合动力挖掘机的作业能耗。     

单神经元PID控制器在直接矢量控制中的应用研究

异步电机矢量控制改善了电机的转矩控制特性,但是由于系统运行过程中一些不可控或不确定的因素,传统PID控制难以满足精度高、反应快、鲁棒性好的要求。基于单神经元网络设计了用于矢量控制的增益自调整的自适应磁链和速度控制器,并运用改进的学习与控制算法,实现单神经元PID控制器的参数优化与在线自动调整。仿真与实验结果表明：单神经元PID控制器可以改善异步电动机矢量控制的性能,具有较强的自适应性与鲁棒性。     

UPFC控制方法研究

论文通过开关函数建模法确定统一潮流控制器(UPFC)的数学模型；在park变换的基础上，基于预测电流设计UPFC的d-q轴解耦控制方案。论文利用电压空间矢量脉宽调制法推导出UPFC各桥臂电力电子器件的开关状态。考虑到UPFC中间直流电容上电压控制的重要性，论文在传统PID控制的基础上，设计模糊自适应PID控制策略；MATLAB仿真结果表明，控制方案能有效地提高直流电容上电压的稳定性，改善功率波形，取得了类似扩大电容容量后的效果。系统可供同类设计参考。     

基于矢量解耦与预测电流控制相结合的APF的研究

由于基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测算法在非理想电网电压下不能准确地检测无功电流,介绍一种解耦控制与预测谐波电流控制相结合的控制算法。为克服解耦控制回路和预测谐波电流回路受电感参数变化的影响,提出一种基于合成矢量的无电感参数的解耦控制器,对解耦控制和预测控制回路进行改进,引入参数可自动调节的PI控制器,使控制回路适应电感参数的变化,增强控制系统的抗干扰性。最后,在Matlab/Simulink环境下,对其分别进行了仿真分析并进行比较,证明了改进之后控制算法的正确性与可行性。     

计及统一潮流控制器的电力系统状态估计算法

在统一潮流控制器(UPFC)模型的基础上,提出了计及UPFC的电力系统状态估计算法。该算法根据给定的运行方式确定UPFC的控制约束条件,通过拉格朗日乘子将UPFC的控制约束条件计入状态估计目标函数,从而将含有UPFC的状态估计问题转化为带等式约束的最优化问题。该算法不仅可以完整地计及UPFC对电力系统的影响,而且可在不必改动原有状态估计模块的基础上,很容易地加入等式约束的修正模块。算例表明,提出的算法是有效可行的。     

电力市场条件下的UPFC安装地点的综合定量化评价研究

电力市场的运营在给电力系统和社会带来巨大经济效益的同时,也对电力系统稳定运行提出了更高的要求。UPFC是解决电力系统稳定运行的有效技术之一。在考虑到UPFC安装后紧急控制有效程度,本文提出了评价UPFC安装地点的效果指标;同时,提出了稳态潮流控制下的UPFC安装地点评价指标;在此基础上,分析了在电力市场下的UPFC安装...     

运用轨迹灵敏度的电力系统动态安全控制

根据Banach空间范数的定义，提出了电力系统运行状态与控制目标之间的距离指标的概念。在故障后系统轨迹灵敏度理论的基础上进一步拓展，提出了将上述距离对可控的系统运行变量的灵敏度矢量的概念，并指出按此灵敏度矢量可以实现电力系统的动态安全控制。对所提出的运用轨迹灵敏度的电力系统动态安全控制问题给出了算法，并在IEEE 4机11节点试验系统上进行了计算。计算结果表明了该动态安全控制方案的有效性。     

含UPFC的电力系统最优潮流计算

由于UPFC能够控制母线电压和线路潮流,包含UPFC的电力系统最优潮流模型中须引入附加的等式约束和不等式的约束,增加了优化计算的复杂性,本文应用直接非线性原一对偶路径跟踪内点算法进行求解,并给出了3个试验系统的优化计算结果,验证该方法的有效性。     

基于内点半定规划法的含UPFC的最优潮流

传统最优潮流(OPF)问题是一个非凸优化问题,统一潮流控制器(UPFC)的引入进一步增加了OPF问题的非凸程度,因此传统内点法无法有效保证所得解的全局最优性。基于此,将对初值选取不敏感、具有全局收敛能力的内点半定规划(SDP)算法推广至计及UPFC的电力系统OPF问题中,将UPFC变量添加至系统状态变量中,并对增广变量进行优化重组,利用直角坐标的二次形态将含UPFC的OPF问题映射到SDP空间。对IEEE 30、57、118、300节点系统和一个实际系统进行算例测试,结果表明所提算法有效保证了所得解的全局最优性,对增广变量的优化重组有效提高了算法的计算效率和数值稳定性。     

极相调制感应电机的建模与控制

考虑极相调制感应电机绕组导体的实际分布,利用傅里叶级数分解,得到导体密度函数,并建立其自然坐标系下的数学模型。以此为基础,根据多相电机电流/电压信息的冗余性,通过利用独立变量,提出一种改进的多相电机坐标变换方法,采用最少的电流/电压传感器,获取矢量控制所需的d-q轴电流/电压分量。它不但可减少实际电流传感器的数目,降低整个控制系统的成本,而且可简化坐标变换中的编程算法。撘建了极相调制电机的矢量控制系统,通过矢量控制实现解耦控制,利用转矩分配函数,确保变极切换过程的转矩平滑,可灵活控制电机运行于不同的极数。论文利用JMAG有限元分析验证了所建立数学模型的正确性,基于Matlab建立了极相调制感应电机的矢量控制系统。仿真和实验结果验证了论文对该电机的理论建模、分析及提出的最少电流传感器矢量控制变极方案的可行性、有效性。     

Structure and operation strategies of an automatic supervisory control system for the KEPCO UPFC

The Korea Electric Power Corporation (KEPCO) unified power flow controller (UPFC) is installed at the 154 kV Kangjin substation and is operated on the Kangjin–Jangheung transmission line. This UPFC has been operated by the manual set-point control method; however, it is very difficult for the operator to determine the operation point of UPFC in real-time. This paper proposes an automatic supervisory control system for the KEPCO UPFC to overcome the limitations of set-point control and increase the efficiency of UPFC. The functions and configuration of the system are described and the operation scheme that will be applied in the system is presented. In order to validate the proposed algorithm, a prototype program is developed and some simulations are conducted using the data collected from the load dispatch center in the KEPCO system. An erratum to this article can be found at