基于PLL的VSG并网控制研究

新能源通过电力电子接口接入电网也为电网的稳定运行带来了新的挑战,逆变器由离网模式切换到并网运行模式的瞬间容易产生较大的冲击电流. 现提出一种基于锁相环虚拟同步发电机的预同步并网控制技术能够有效解决这一问题. 该控制策略下的逆变器能够平滑并网、电压相位的同步追踪有效抑制了冲击电流、实现离并网的快速切换,同时改善了并网逆变器的性能、增强了电网的稳定性. 最后,通过搭建并网虚拟同步发电机模型验证了该设计的正确性和有效性.     

考虑储能约束的神经网络VSG参数自适应控制策略

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制策略常用于处理高比例新能源并网导致系统惯量、阻尼缺失的问题,储能单元的配置制约着VSG惯量阻尼的设定。首先,建立考虑储能荷电状态(State of Charge, SOC)约束的VSG小信号模型,计算多约束条件下惯量阻尼取值范围。然后,借助径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络算法处理连续非线性函数的优点,提出一种计及储能约束的RBF神经网络VSG惯量阻尼自适应控制策略。该策略取频率偏差量和频率变化率为输入,输出为VSG转动惯量,根据二阶系统最优阻尼比确定阻尼系数取值。最后通过Matlab/Simulink仿真验证,结果表明所提计及多约束的VSG自适应控制策略能够快速响应系统频率变化,优化系统动态调节能力;减小直流母线电压跌落,增强系统鲁棒性。     

基于径向基神经网络的参数协同自适应VSG控制策略

采用虚拟同步发电机（VSG）控制策略的并网逆变器可为分布式能源提供必要的惯性阻尼特性,以支撑电网频率。VSG的动态响应特性与惯量和阻尼的设定密切相关。首先,建立VSG控制模型,分析惯量和阻尼对系统动态响应指标的影响,并给出了VSG参数的计算方法。其次,结合径向基神经网络提出了一种参数协同自适应VSG控制策略,自适应调节惯量和阻尼参数来应对系统功率变化、负荷扰动及频率偏移。最后,通过MATLAB/Simulink仿真,验证所提策略的有效性和优越性。     

基于改进虚拟同步发电机的预同步并网控制研究

针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术在动态过程中易引起功率振荡和频率波动甚至越界的情况,提出一种改进的VSG控制策略,在有功-频率控制器中加入一个微分环节,增大了系统阻尼,有效解决了功率超调的问题。并对所提出改进VSG控制离/并网的预同步控制策略进行研究,在VSG输出端和电网端中间加入一个虚拟阻抗,通过控制实现VSG输出电压和电网电压频率、电压幅值和相位的同步,实现VSG系统从离网到并网的切换,加快了同步速度。通过MATLAB/Simulink搭建了基于改进VSG控制的离/并网模型,仿真所得结果证明了所提控制方法的正确性和有效性。     

考虑储能SOC的RBF自适应VSG控制策略

采用虚拟同步发电机(VSG)控制策略的并网逆变器可为分布式能源提供必要的惯性阻尼特性,以支撑电网频率。VSG的惯量和阻尼特性均受储能荷电状态(SOC)约束,因此有必要维持储能SOC水平,避免储能VSG失去惯量阻尼特性。设计了基于SOC的储能充放电系数,结合径向基函数(RBF)神经网络控制,提出了一种储能VSG参数自适应控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提策略的有效性和优越性。     

基于单一旋转角虚拟功率的虚拟同步发电机功率解耦策略

虚拟同步发电机（VSG）技术模仿了同步发电机的运行机制,使分布式发电为电网提供惯性,改善了系统的稳定性。针对在线路传输过程中VSG的输出功率存在耦合而引起功率振荡甚至控制失效的问题,将虚拟功率解耦策略与VSG相结合,以降低输出功率之间的耦合效应。建立了改进VSG控制策略的小信号模型,并进行了分析,确定了虚拟功率的最佳旋转角度,以消除线路阻抗比对策略产生的影响。最后,通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提方案抑制功率振荡的有效性,提高了VSG的动静态性能。     

二维混沌系统的自适应同步控制研究

针对ＳＧ（速度梯度）法的特点,对一类具有未确定参数及原点不平衡混沌系统的同步控制进行了分析和讨论,提出了广义ＳＧ方法及广义稳定定理,获得了此类系统广义稳定条件,给出了强迫Ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｏｌ系统三维相图,且以此系统为例提出了自适应同步处理方法。这对实施混沌保密通信和混沌编码通讯具有重要的意义。     

一个新混沌系统的自适应反同步控制及实现

针对所提出的一类新型混沌系统,研究了其驱动与响应系统的反同步控制问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,利用自适应控制方法,提出了可以实现混沌系统反同步的控制器的设计方法和参数自适应学习算法.在此基础上,通过Matlab软件进行数值仿真,仿真结果显示所有的参数均可以得到准确地识别,并且可以在较短的时间内使误差系统趋于稳定,说明了控制器与参数自适应律的正确性.最后,基于Multisim电路仿真平台对同步电路进行验证,结果进一步证明了该方法的电路可实现性.     

基于脉冲跟踪式无静差位置比例同步控制方法研究

根据电子齿轮箱的位置比例同步控制的要求，提出一种采用前馈控制和自适应模糊．PID控制构成的复合控制，以实现该运动副无位置静差地快速同步跟踪主运动．经伺服电机仿真试验，表明该策略具有无静差、过渡时间短、超调小，稳定性好等特点．     

基于模型参考模糊自适应的多缸同步控制

针对各通道间存在的耦合和外力扰动作用,以及工况和负载的复杂多变性,以四缸同步系统为例,应用了模型参考模糊自适应控制。根据被控对象和参考模型的输出偏差和偏差的变化来调整PI控制器的比例系数和积分系数,即通过模糊推理实时地调节PI参数,使受控系统的输出趋近于参考模型输出。仿真结果表明：该方法比传统PID控制能更有效的抑制各通道间的耦合和外力扰动作用,提高了系统的鲁棒性和同步精度。     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

不同阶混沌系统的自适应同步控制

基于自适应控制方法和Lyapunov稳定性理论,进行一类不同阶混沌系统之间的同步控制问题的研究。通过构造合适的控制函数及参数的自适应控制律,成功地实现了两个不同阶混沌系统之间的同步控制,并用数值仿真进一步证明了该方法的有效性。     

一类连续时滞混沌系统的自适应同步控制

对一类连续时滞混沌系统的同步控制问题进行了讨论.基于时滞微分系统的部分变元稳定性理论,提出了一种能大范围实现连续时滞系统同步的自适应控制器.在该控制器的控制下,可使响应系统的状态全局同步于驱动系统的状态.仿真实例说明了所设计的控制器的有效性.     

含电磁功率扰动的分数阶电力系统混沌分析与同步控制

混沌振荡是电力系统的固有现象,当系统运行情况变得复杂时,整数阶互联系统模型已无法满足研究要求. 本文提出了一个简单的含电磁功率扰动的分数阶互联电力系统模型,利用分岔图、李雅普诺夫指数谱、庞加莱截面等分析系统产生混沌振荡的最低阶次. 通过改变电磁功率扰动幅值和频率因子,观察到系统由倍周期分岔通往混沌直至功角失稳,并导致系统崩溃. 同时,采用双参数分析法对系统的周期运动、混沌和功角失稳详细划分与分析,由于功角稳定性被破坏前并没有明显的迹象,但会出现分岔和混沌行为,若能对混沌运动进行控制,就可以避免功角失稳对系统造成的巨大危害. 最后,设计一种符合该系统稳定性要求的非线性控制器,实现分数阶互联电力系统的同步控制,仿真结果证明了控制方法的有效性,为电力系统的安全稳定运行提供了依据.     

一类非自治混沌系统的自适应时滞反馈同步控制

提出了一种维非自治系统自适应的时滞反馈控制的方法,通过选取一个合适的自适应反馈控制器,构造特殊形式的lyapunov函数,给出了一类非自治混沌系统的全局自适应同步的判据,最后把理论的结果应用于有名的杜芬振子,用数值模拟验证了结论的正确性。     

自适应惯性权重的改进粒子群算法

针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当前迭代中其惯性分量将引导粒子往适应度值变差的方向运动,导致粒子群体无效迭代次数增加。设计了标准PSO算法改进方案,将上一轮迭代中适应度值变差的全体粒子的惯性权重置为零,消除当前迭代中不利惯性分量对算法收敛的不良影响。采用6个标准测试函数,将该算法与标准PSO算法、固定惯性权重PSO算法和具有领袖的PSO算法进行性能对比分析。试验表明,该改进算法无效迭代次数更少,在收敛率、收敛速度和收敛稳定性上均具有明显的优势。     

基于模块化模型的自适应预失真技术

系统地比较和分析了OFDM传输系统里高功率放大器（HPA）预失真方法的优缺点,提出一种基于模块化模型的有记忆高功率放大器自适应数字预失真方法,该方法分别基于Wiener、Hammerstein和Wiener-Hammerstein模型各自构成一个有记忆HPA的自适应预失真器。从而避免了因分别估计Wiener-Hammerstein模型各个环节特性参数所带来的复杂性。使得有记忆高功率放大器的预失真设计变得简单了。     

基于模块化模型的自适应预失真技术

系统地比较和分析了OFDM 传输系统里高功率放大器(HPA)预失真方法的优缺点,提出一种基于模块化模型的有记忆高功率放大器自适应数字预失真方法,该方法分别基于Wiener、Hammerstein和Wiener-Hammerstein模型各自构成一个有记忆HPA 的自适应预失真器。从而避免了因分别估计Wiener-Hammerstein模型各个环节特性参数所带来的复杂性。使得有记忆高功率放大器的预失真设计变得简单了。     

惯性平台稳定回路的单神经元自适应PID控制

针对惯性平台稳定回路需要同时具有良好的快速性、稳态精度高、抗干扰能力强等特点,而传统的超前滞后控制系统抗外力矩干扰能力差,或者最近的鲁棒控制和变结构控制设计复杂,设计了单神经元自适应PID控制的惯性平台稳定回路控制器.仿真结果表明,经典的超前滞后校正系统在角度输入时性能很好,但在力矩干扰输入时动态误差较大,而单神经元自适应PID控制系统在角度输入和干扰力矩输入时都有较好的动态性能,并且设计简单.     

含未知参数的永磁同步电机的自适应同步控制

在实际应用中,系统不可避免的存在参数未知或不确定的情况。为解决含未知参数的永磁同步电机的同步控制和参数识别问题,文章建立了具有 2 个未知参数的均匀气隙永磁同步电机驱动—响应系统的动力学模型;基于 Lyapunov 函数法和不等式技术,设计了一种简单新颖的自适应控制器及未知参数自适应律,并进行了详细的理论推导。理论分析表明,永磁同步电机驱动—响应系统实现同步的同时能有效辨识出未知参数。最后,仿真实验结果验证了理论推导的正确性及系统对未知参数的鲁棒性。