交直流配电网柔性多状态开关电压自适应控制策略

交直流配电网中受端弱交流配电网电压调节能力较弱,需要直流配电网提供功率支撑,而直流配电网受到自身和交流配电网的双重影响,导致直流电压偏差较大且低惯性特征更加明显.对此,文中引入柔性多状态开关(SNOP),并提出一种交直流电压自适应控制策略.首先,分析交流电网电压扰动对直流电压动态响应和惯性调节过程的影响机理,通过设计电...     

分布式光伏就地自适应电压控制策略研究

随着分布式光伏发电系统规模化、多点接入配电网,其对配电网的运行控制、调度管理等方面的影响也逐渐凸显,其中无功电压控制问题是较为显著的问题之一。分布式光伏发电系统的输出电能受到光照、气候等自然因素的影响,具有较强的随机性、间歇性与波动性,难以准确预测。另外,分布式光伏海量接入,难以对所有光伏额外整合测量设备和控制设备,部分光伏难以观测和控制。鉴于此,针对分布式光伏规模化并网场景,综合考虑并网分布式光伏的不可控和不可调度特性,提出分布式光伏就地自适应电压控制策略。针对配电网多种运行工况提出电压期望值自适应调整方案,进而采用就地的、智能的自适应方法来调节电压。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台,在多种仿真场景下仿真分析和比较了就地自适应电压控制策略的电压控制恢复效果,验证了所提电压控制策略的有效性和鲁棒性。     

自适应电压补偿的微电网功率均分控制策略

微电网在孤岛运行模式下,各并联逆变器额定容量和馈线阻抗存在差异,采用传统下垂控制策略时输出功率难以合理分配,降低了系统的稳定性.针对该问题,对低压微电网功率传输特性进行分析,得出影响功率合理分配的主导因素.提出一种自适应电压补偿的控制策略,通过虚拟阻抗的加入使输出功率合理解耦后,采用实际输出功率与预期输出功率的差,通过...     

一种新型APF直流侧电压控制策略

针对有源电力滤波器(APF)直流侧电压控制存在的超调与静差问题,提出一种基于自抗扰控制器的新型APF直流侧电压控制策略,对APF交直流两侧功率交换进行建模,分析dq坐标系下有功分量变化对于直流侧电压的影响。利用参数自适应PI控制器取代安排过渡过程中常用的跟踪微分单元,设计二阶扩张状态观测器并对误差反馈单元进行线性化处理。经过仿真与实验验证,本文所提控制策略可有效解决APF直流侧电压控制存在超调与静差问题,并有效提高系统的响应速度与鲁棒性,具有广阔的应用价值。     

自适应调节下垂系数的微电网控制策略

针对采用传统下垂控制的分布式电源在孤岛运行时受负荷变化影响使其频率偏离额定值或电压幅值偏移较大,在并网运行时因配电网受到干扰后电压或频率出现波动致使输出功率不能保持恒定的缺陷,设计了一种能实现孤岛频率无静差、孤岛电压幅值小偏移量和并网恒功率输出的自适应调节下垂系数的控制器。同时,基于该下垂控制器的特点,提出了一种改进的微电网综合控制策略,即多重主从控制策略,以克服基于V/f的主从微电网系统控制和基于V/f的多主微电网系统控制中存在的不足。通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了控制器和多重主从控制策略的有效性和可行性。     

数字控制电压调整器模块的建模分析

近年来,数字控制电压调整模块(VRM)因相比于传统的模拟控制电压调整模块有不少优势而得到青睐。但仍存在诸多不足,如量化效应、延时效应等。其中的延时环节多在数字控制器内部,难以知道其确切的模型。本文介绍了一种数字控制12V零电压开关的自驱电压调整模块的小信号模型,分别对主电路、数字控制电路各组成部分进行建模,最后统一成一个完整的小信号模型,并依此对控制电路进行设计。这个模型同样适用于Buck电路和多相交错并联的Buck电路。此外,通过这种方法设计了一个可以实现自适应电压定位(AVP)的数字控制器。文章最后给出了仿真和实验结论,用以证明提出的小信号模型的正确性。     

基于下垂系数模糊自适应的APF直流侧电压控制策略

有源电力滤波器(active power filter,APF)直流侧电压控制是其关键技术。直流侧电压大小直接影响APF的功率损耗和补偿性能。在某些复杂的工业应用场合,各种负载的波动会造成APF公共耦合处网侧电压的严重波动,影响了其补偿性能。以三线三相APF为例,分析其损耗、补偿性能与直流侧电压关系,提出一种下垂系数模糊自适应的APF直流侧电压控制策略。结果表明:当网侧电压升高或降低时,可以通过提高或降低直流侧电压来提高其补偿性能与降低其功率损耗;仿真与实验验证了其可行性与正确性。     

基于有功自适应调整的光伏电站无功电压控制策略EI北大核心CSCD

光伏逆变器的无功电压控制在解决并网光伏发电系统电压越限问题时取得了很好的效果,但目前为了保证光伏的消纳能力,相关研究主要集中在单一的无功电压控制方面,无法满足电网出现较大无功缺额时的安全稳定运行需求。因此,根据光伏逆变器输出无功和有功的关系,提出一种基于有功自适应调整的无功电压控制策略。光伏逆变器正常工作在最大功率点跟踪控制模式下,若并网点电压越限,考虑各个光伏集群无功调压能力的差异性,采用无功变下垂控制为电网提供相应的无功功率,实现各个光伏集群无功分配的协调控制。在逆变器的无功容量不足时,根据优先级削减部分光伏输出的有功功率,以满足系统的无功需求。在夜晚或系统无功缺额较严重时,光伏逆变器作为静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)运行。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,搭建并网光伏发电系统的模型,验证所提策略的有效性。     

基于自适应功率调节的多端柔性直流配电网主从控制策略

针对多端柔性直流配电网(multi-terminal flexible DC distribution network, MFDCDN)传统控制策略存在的电压偏差大、通信依赖性强、参数整定困难等问题,首先分析MFDCDN的典型拓扑和运行方式,然后结合主从控制与下垂控制的优点,提出一种自适应功率调节的MFDCDN主从控制策略。该策略可保障各从属换流站实现电压无差调节和维持功率平衡,从站通过检测母线电压信号能够不依赖通信系统进行模式切换。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建仿真模型,通过模拟主站退出和负载切除等工况,验证了所提控制策略的有效性和优越性。     

变电站电压调节的几种方式

时变电站常用的主变有载调压、补偿电容调压、切负荷调压的调压原理、调压方式及相互间的配合关系进行了阐述,并对其调整结果进行了分析.     

磁集成电压调整模块中磁路耦合的反馈精确线性化解耦控制

试图利用微分几何理论实现磁集成电压调整模块非线性解耦控制.首先分析集成磁心磁路的耦合关系和等效磁路,由此建立了磁集成电压调整模块两输入两输出仿射非线性模型,并基于微分几何理论推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性反馈规律表达式,得到变换器的状态反馈精确线性化模型.实验表明,磁集成电压调整模块非线性控制策略克服了磁集成中磁路耦合的影响,比现有非解耦PI控制有更好的动态品质和稳态特性,同时容易实现各相电流均流控制和磁路集成的控制解耦.     

电压调节模块数字控制芯片的研究

新一代微处理器的发展对为其供电的电压调节模块(VRM)提出了挑战,下一代VRM的输出电压将低于1V,电流将大于100A,满足负载的电流上升率di/dt>100A/滋s的要求。分析了新一代VRM发展的特点及发展趋势,根据其快速变化负载的特性,提出了一种将暂态和稳态过程分离的控制的方法,在动态过程中采取最大力度控制,以满足输出的要求。用该控制方法设计出了一种适合于VRM的数字控制芯片结构,在此结构的基础上完成了各个部分的IP软核设计,最后在Altera公司的Cyclone系列FPGA上进行了实验验证,实验结果验证了设计的正确性,在负载变化率为23.1A/滋s的情况下,能将单相VRM的最大输出纹波限制在±6%。     

集成耦合磁路的新型电压调整模块

多相交错型同步整流降压式变换器广泛地应用于微处理器电压调整模块设计中.为了提高变换器的稳态和动态性能,本文提出一种新型集成耦合磁路的非隔离式电压调整模块.文章利用等效磁路分析法定量地研究多个电感集成在一个磁芯中的自感量和互感量,通过调节集成磁芯气隙长度和耦合系数有效地优化电压调整模块的稳态特性和动态品质.Matlab仿真和两相并联样机实验研究表明,相比传统的电压调整模块,该新型磁集成电压调整模块可以有效地提高动态响应和变换器工作效率.     

新型电压调整模块——带有源浮充平台的Buck变换器

针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块--带有源浮充平台Buck变换器.该拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力,输出电感电流的交错并联,而且具有自动均衡各相电感电流的能力,无需采取任何均流措施,具有控制电路简化、开关应力小和效率高等特点.对新拓扑进行了详细的稳态和动态分析,仿真和实验结果证明了对新拓扑理论分析的正确性.     

配电网无功电压混成自动控制研究

配电网区域无功电压控制同输电网无功电压控制相比具有放射性、枢纽节点电压由主网确定以及无功负荷波动较大等特点;而传统的配电网无功控制方法往往基于时间基,缺乏在线控制的灵活性,引入混成控制思想,通过事件启动控制,从而使系统达到多目标的趋优运行状态,并探讨了地、市(省)调两级无功电压的协同控制模式,实现全网的安全性和经济性。给出了配电网无功电压混成控制(D-HAVC)的原理、控制模式以及系统实现,最后给出了应用实例。     

应用于多相电压调节器的单元耦合与矩阵组合的阵列式集成电感

集成电感对多相电压调节模块(VRM)稳态和动态特性有重要影响,合理的耦合度可以提高VRM的输出动态响应,并能够降低每一通道的稳态纹波。提出一种利用小电感单元进行矩阵组合的阵列式集成电感,分析电感集成原理,给出阵列式集成电感的单元位置拓扑和单元组合结构拓扑,并分析自感互感单元匝比和磁阻比与电感耦合度的关系。通过电路方程推导了多相VRM耦合电感的等效稳态与暂态电感,获得多相VRM集成电感耦合度的设计准则。耦合度范围对比表明,所提出的阵列式集成电感的集成耦合度与设计准则完全一致。利用设计准则设计四相阵列式集成电感,实验样机测试结果验证了设计准则的正确性。将实验样机应用于四相VRM,实验结果表明应用阵列式集成电感的VRM具有良好的稳态和动态特性,证明了所提出的阵列式集成电感具有实用性。     

一种具有阻感负载的三相混合电压型整流器及其控制

对一种三相混合电压型PWM整流器进行了研究。根据拓扑结构分别建立了Boost变换器和PWM整流器的EL(Euler-Lagrange)数学模型,基于三相混合电压型整流器的无源性,采用一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的无源混合控制方案。该无源混合控制器具有更好动静性能,更优秀的电流跟踪效果,鲁棒性好,易于实现的特点,优于现行的其他控制策略。仿真验证了该无源混合控制器在整流器带阻感负载情况下运行的可行性。     

带有源浮充平台的新型电压调整模块

多相交错型同步整流降压式变换器广泛地应用于微处理器电压调整模块(voltage regulator module,VRM)设计中。针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时,占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块--带有源浮充平台Buck变换器。该文对新拓扑进行了稳态和动态分析,并对拓扑结构进行了探讨。与传统两相交错型同步整流Buck变换器实验结果对比表明,由于新拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力和实现电感电流的交错并联,而且无需采取任何均流措施实现自动均衡各相电感电流,简化了控制电路。同时新拓扑具有开关应力小,效率高的特点。     

复合励磁同步发电机控制系统

介绍了一种基于单片机控制的复合励磁同步发电机控制系统.分析了系统的工作原理、基本结构及控制策略,给出了主功率路的数字模型.实测结果表明,系统具有良好的动态特性和稳定性.     

混合励磁双凸极发电机双向励磁调压器的研制

介绍了一种并列式结构的混合励磁双凸极发电机(doubly salient hybrid excitation generator,DSHEG),阐述发电机的结构,建立相应的数学模型,并就混合励磁发电机提出一种能实现励磁电流双向控制的电压调节器,通过调节励磁电流以实现发电机的稳压输出。介绍DSHEG的3种发电方式,分析双极性控制策略调节励磁电流的工作原理和控制环参数对输出电压调节的影响;提出DSHEG的3种发电工作模式,并分析各自的特点。研制的调压器样机的发电调压试验结果表明：研制的调压器实现了双向励磁的控制,具有良好的稳态与动态调压性能,且可推广应用于其他形式的混合励磁发电机。