燃料电池并联供电系统的建模和控制

对燃料电池并联供电系统的数学模型建立过程和控制策略进行了研究。根据电路的工作原理,以电路中电感的电流和电容两端的电压为变量,推导出系统稳态状态空间的矩阵方程,进而建立主电路的小信号数学模型。在建立单个燃料电池供电的电压控制模型和稳定性分析之后,以平均电流法构建出整个系统的控制模型。通过分析闭环传递函数的幅频特性,对系统的稳定性进行了判定。在理论分析的基础上,对2台燃料电池并联供电系统及其控制方案进行了闭环仿真,给出了仿真输出波形。结果证明,所采用的分析方法和建立的数学模型以及采取的控制策略是正确的。     

超临界热电联产机组励磁系统实测及仿真研究

准确建立大型机组的励磁系统数学模型是电力系统安全稳定计算中的关键问题。在分析超临界热电联产机组励磁系统结构控制原理的基础上,建立了励磁系统各环节的数学模型,以国电肇庆热电1号机组A级检修试验为例,对励磁系统进行了波形录制实验,利用仿真程序仿真校核了该励磁系统数学模型,从而验证了该励磁系统数学模型的有效性。仿真实验结果表明,构建大型热电联产机组励磁系统的数学模型可以有效地帮助完成电力运行、检修、规划和管理工作,从而为未来大电网建设提供一定的借鉴价值。     

开关磁阻发电系统数学建模

开关磁阻发电系统数学模型是分析自励磁机理、相电流波形及发电品质的基础 ,本文在分析磁阻电机、功率变换器及控制器相互关系基础上 ,建立了计及相绕组之间互感影响的开关磁阻发电系统数学模型 ,用该模型对相电流和母线电压进行仿真的结果与研制样机的实测结果吻合较好。     

基于DSP的混合式步进电机细分驱动器的设计

本文以三相混合式步进电机为控制对象,分析了脉冲细分驱动原理,建立了比较理想的步进电机数学模型,并根据数学模型提出了相应的控制方案,以数字信号处理器DSP为核心,设计了三相混合式步机电机驱动系统的硬件和软件。仿真和实验结果证明所采用的控制方案是可行的。     

三相逆变控制系统建模仿真与谐波分析

在逆变控制电源研制过程中,借助于Matlab/Simulink相关模块,建立了以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为开关器件,以电压外环、电流内环为控制策略,并具有数字调压功能的三相电压型正弦脉宽调制(SPWM)逆变系统仿真模型。建立了从调制器直流电压输入到逆变交流输出的动态数学模型及仿真,并用仿真软件中的快速傅里叶变换(FFT)分析工具对三相逆变输出电压进行谐波分析。在仿真基础上建立三相逆变控制系统实验平台,实验输出波形与仿真波形大体一致,仿真和实验结果证明了控制策略的合理性和建模的准确性。     

基于重复控制原理的正弦逆变控制

为提高正弦逆变电源的波形质量和系统动、静态响应性能,在正弦逆变控制中引入重复控制原理.该算法将逆变电源视作一个参考正弦信号的随动系统,建立了单相正弦逆变电源输出滤波单元数学模型.利用Madab仿真软件对算法进行了在线仿真研究,并利用DSP微控制器构建的实验平台对算法进行了实验验证.结果表明,在采用该算法所设计控制器的控制下,正弦逆变器逆变输出稳定、波形畸变小、静态抗负载干扰能力强.     

基于电压源换流器HVDC系统稳态控制及仿真

对基于电压源换流器的直流输电(VSC-HVDC)系统的数学模型和有功、无功功率独立控制策略进行了研究。根据VSC具有2个控制自由度的特点，导出了VSC-HVDC系统的稳态数学模型．并根据相对灵敏度的概念确定了VSC-HVDC系统两端换流站的4个被控变量与相应控制变量之间的对应关系．在此基础上设计了基于VSC-HVDC稳态模型的控制器。仿真结果表明所设计的控制器具有良好的控制性能．为硬件实验模型的建立提供了理论指导。     

变流器波形库控制基本理论

目前在电力电子领域里,数学模型是系统控制的基础,而系统建模过程中会有大量的因素被忽略掉从而使系统建模分析与实际控制不一致.本文提出的波形库控制方法是利用实际控制对象的典型响应曲线来完成系统建模,进而采用模型预测控制的思想对系统进行控制,解决了数学模型精确度不高以及建模困难所带来的问题.介绍了该控制方法的基本原理,并以Buck和Boost电路为控制对象,详细介绍了波形库控制器的基本设计方法.同时,本文针对非线性系统提出了复合波形库的设计.给出了具体波形数据处理的方法及波形库构建的关键.仿真和实验结果证明了波形库控制基本理论的正确性和可行性.     

基于滑模控制的三相全桥SVPWM逆变器研究

针对现有的三相全桥逆变器输出电压波形控制方案存在的动态性能差、对负载变化敏感的问题,提出了一种基于滑模控制的输出电压波形控制方案.采用外电压环、内电流环的控制结构;使用逆系统方法消除了逆变器dq轴数学模型中d轴分量和q轴分量的耦合关系;为了降低开关频率,采用了电压空间矢量脉宽调制算法.通过计算机仿真对所提方案进行了验证.仿真结果表明,方案具有较好的性能和较强的负载适应能力.     

异步电机滑模直接转矩控制器的设计

阐述了采用滑模控制器三点式直接转矩控制逆变器的原理、特点及微机控制方案,建立了系统的数学模型,并给出仿真波形。     

基于复合控制的中频逆变电源研究

针对中频逆变电源的特殊应用领域和对其较高的性能要求,提出了一种基于重复控制和PI控制的复合控制策略,并建立了中频逆变电源的数学模型,详细分析了重复控制系统的原理和结构,重点阐述了重复控制系统中的重复控制发生器和补偿器的设计方法,最后建立了该复合控制的系统框图。该方案利用重复控制来提高系统的稳态性能和谐波抑制能力,而PI控制则用于改善系统的动态特性。基于该复合控制策略,采用仿真软件Matlab7.0建立了中频逆变电源的仿真模型,仿真实验结果表明,该方案能够使中频逆变电源在额定阻性负载、突加和突减阻性负载时均能获得良好的稳态和动态性能,即使在带非线性负载时也能获得比较理想的输出波形。     

基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制仿真研究

为了对高性能永磁同步电动机矢量控制系统进行准确分析,在分析永磁同步电机数学模型和空间矢量方法的基本原理的基础上,采用经典速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机空间矢量控制系统的仿真模型,详细说明了仿真系统模型的4个组成模块,并在MATLAB/Simulink环境下进行仿真实现。仿真结果表明:系统构建方法简单,基于空间矢量控制方法的同步电动机系统的响应速度快,系统运行平稳,仿真波形与理论分析一致,验证了该仿真实验平台的有效性。     

三相高功率因数电压型PWM整流器建模与仿真

提出了三相高功率因数电压型PWM整流器全数字控制的数值仿真方法,实现了数字控制逻辑与主电路仿真的统一.文中详细地分析并建立了三相电压型PWM整流器的高频数学模型,建立了三相高功率因数PWM整流器控制到输出的传递函数,给出了电压调节器的设计方法.数字逻辑仿真所用的高级语言可直接转换成DSP能识别的逻辑语言来实现实验样机的数字控制.仿真和实验波形的一致性表明:本文建立的电压型PWM整流器的高频数学模型是正确的,提出的仿真方法是有效的.     

波形库控制及其在AC/DC/AC系统中的应用

提出了基于典型波形采集的变流器控制方法-波形库控制方法。它不需要系统数学模型，通过对采集的系统典型阶跃响应输出数据进行处理实现系统控制。波形库是变流器典型波形响应数据库，根据需要可以构成系统单波形库与多波形库。分析了典型波形信息与系统控制期望之间的关系，系统控制量可以由波形库与期望值直接合成，并根据内模原理应用波形库补偿一个控制增量，实现波形库控制。该控制思想在三相AC/DC/AC系统中进行了实验验证。阐述了实验中波形采集方法、典型波形的预处理以及波形控制算法。实验结果验证了波形库控制的可行性。     

一种基于dsPIC的无刷电动机调速系统设计

介绍了无刷直流电动机数学模型,提出了基于dsPIC(数字信号控制器)的数字控制系统方案,详细介绍了调速系统的主要硬件电路以及软件设计方案,最后对调速系统进行建模、仿真,得到了转速电流仿真曲线,系统实际运行也同样得到转速电流曲线及电流波形.通过对比分析,实际运行转速电流曲线与理论曲线一致.     

基于Optisystem的全光纤电流传感器建模与仿真研究

介绍了全光纤电流传感器所应用的法拉第效应、圆双折射和马吕斯定理,通过琼斯矩阵建立了系统模型,利用Optisystem光学软件对全光纤电流传感器进行了仿真,对右旋圆偏振光进行正弦相位调制。仿真结果表明,所得输出光强波形与调制信号相符合,验证了所建立的数学模型和系统仿真合理性,为后续传感器结构的实际制作提供参考。     

基于瞬时无功功率理论对分布式光伏发电并入配电网的谐波检测与分析∗

文章简要分析分布式光伏发电原理,然后根据瞬时无功功率理论建立数学模型。基于瞬时无功功率的i_p-i_q检测方法,使用MATLAB对分布式光伏发电接入电网进行仿真实验,对配电网络所产生的谐波进行分析与探讨,通过仿真实验得到相应的谐波波形,并结合FFT分析工具来观察谐波含量。     

包含电抗器支路电阻的可控串补(TCSC)特性分析

针对电力系统动态模拟实验用的可控串联补偿 (TCSC)实验样机在实验过程中发现的电抗器支路电流波形与传统分析方法所得到的波形不一致的问题进行研究 ,发现波形的不一致是由于电抗器支路所具有的电阻所引起的。论文采用拓扑建模法 ,建立了包含电抗器支路电阻的TCSC数学模型 ,并推导出TCSC中电容支路两端的电压和电感支路中电流的时域计算公式。论文并结合数字仿真波形和动模样机实验结果 ,研究了电抗器支路电阻对TCSC稳态工作特性的影响     

单元机组的实用非线性数学模型及其应用

该文应用数学方法对多变量机炉协调非线性动态仿真数学模型的结构进行描述和分析，推导出其输入和输出之间的传递函数矩阵，在此基础上对该非线性动态仿真数学模型与线性增量形数学模型之间的内在联系，进行了分析和讨论，为在理论上解释单元机组受控对象数学模型的特性奠定了基础。通过对北仑电厂600MW单元机组的仿真试验曲线与现场实时趋势曲线进行比较，证明了文中所论之非线性动态仿真数学模型的有效性。     

包含电抗器支路电阻的可控串补(TCSC)特性分析

针对电力系统动态模拟实验用的可控串联补偿(TCSC)实验样机在实验过程中发现的电抗器支路电流波形与传统分析方法所得到的波形不一致的问题进行研究,发现波形的不一致是由于电抗器支路所具有的电阻所引起的.论文采用拓扑建模法,建立了包含电抗器支路电阻的TCSC数学模型,并推导出TCSC中电容支路两端的电压和电感支路中电流的时域计算公式.论文并结合数字仿真波形和动模样机实验结果,研究了电抗器支路电阻对TCSC稳态工作特性的影响.