基于二自由度内模控制的STATCOM对孤岛微电网电压稳定性的影响

鉴于含静止同步补偿器(STATCOM)的微电网孤岛运行时电压的稳定性是微电网未来发展面临的主要问题之一,针对孤岛微电网中的STATCOM设计了一种基于二自由度内模控制的控制器代替传统PI控制器,通过参数整定同时提高STATCOM的跟踪性能和鲁棒性,从而稳定孤岛微电网电压,通过建立阻抗模型,利用阻抗法分析两种控制方法的STATCOM对孤岛微电网电压稳定性的影响,并进行仿真验证。结果表明,与PI控制相比,基于二自由度内模控制的STATCOM可有效提升孤岛微电网电压的稳定性。     

基于群系统一致性电动车充电桩接入微电网的控制研究

针对电动汽车快速充电和动力电池换电功率大,造成变流器不均流问题,文章提出群系统一致性策略对群充电桩进行协同控制。考虑充电桩节点间的通信拓扑和信息交互权值以及有充电桩退出系统等客观情况,分析了系统收敛特性,然后将交互后的一致性信息与电压、电流双闭环控制策略相结合,实现了群充电桩的电压、电流状态快速一致。Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制方案能有效地实现多充电变流器的电流一致和电压稳定,对实现电动汽车快速充电和大规模动力电池充换电有一定的理论意义。     

基于内模原理的光伏三相并网逆变器电压估计与控制方法

随着光伏发电的占比迅速增大,光伏并网逆变器的控制器需要从锁相环中获取公共耦合电压点的幅值和相位,当其处于弱电网或电网电压传感器出现故障时,会造成锁相环不稳定,大大增加了逆变器的控制难度。提出一种基于内模原理的光伏逆变器电网电压估计与控制方法,该方法利用电流测量和滤波器参数的标称值,实现了公共耦合电压估计和单位矢量生成。在小型实验室样机上进行了实验,结果表明：与采用电压和电流传感器的传统电流控制相比,所提控制方案在理想和非理想电网电压条件下都能提供更好的瞬态响应能力,从而验证了所提方法的有效性。     

核电稳压器内模PID优化控制

针对核电站稳压器非线性、时变和多扰动的特点,基于内模控制理论设计了内模PID控制系统,为进行内模PID控制器参数整定,提出了一种高速收敛的量子粒子群算法,经典型函数测试验证了算法的有效性并应用于参数寻优.仿真结果表明：所提出的内模PID控制系统的控制效果优于常规PID控制系统,在对象模型特性改变或模型具有扰动的情况下,内模PID控制器仍能取得较好的控制效果,在鲁棒性和抗干扰能力方面均具有较强优势.     

双自由度PID-Ⅲ型锁相环在新能源系统的应用

针对电网故障(电压跌落、频率跳变、谐波、其他扰动等）对锁相环相位检测快速性和准确性产生很大影响的问题,文章提出一种基于双自由度PID补偿的快速准确跟踪配电网电压相位信息的锁相环技术,并结合Ⅲ型系统内模特性,给出了双自由度PID补偿器5个参数的设计方法,最后运用MATLAB/Simulink与两种传统的锁相环技术进行仿真对比。结果表明,文章所提锁相环技术能够抑制谐波、直流分量和不对称分量对锁频环的影响,利用PID微分补偿环节显著提高了响应速度,同时实现无静差跟踪加速度信号。     

基于双闭环策略的光伏并网逆变器鲁棒H_∞控制

光伏并网系统中,为了抑制逆变器参数不确定和外界干扰对输出电能的影响,提出了鲁棒双闭环控制策略。首先设计电压环线性化自抗扰鲁棒控制器,以稳定直流侧母线电压;其次建立系统电流环的广义参数不确定模型,并利用LMI设计了电流环鲁棒H∞控制器,实现对逆变器有功电流和无功电流的精确控制。通过仿真与传统PI控制方法进行比较,验证了该控制策略可以有效地消除模型不确定因素和外界扰动对系统输出性能的影响,增强光伏并网系统的鲁棒稳定性。     

变频器输出双闭环神经元解耦控制研究

为提高变频器的抗扰能力和输出电压电流的质量,针对传统闭环控制精度不高,鲁棒性不强等缺点,提出一种改进型的神经元解耦控制的电压电流双闭环控制方案,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,电压环包含负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流环包含输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦,利用神经元PID控制器的自适应调节能力,系统能够有效地抵抗输入及负载上的各种扰动,通过SIMULINK仿真分析,这种控制策略相对于常规的单闭环控制和双闭环PID控制,输出电压波形畸变小,动态响应快,超调小,有很好的负载适应能力。     

基于SMES协同去磁的双馈风力发电机高电压穿越控制策略

针对风电场双馈感应式发电机(DFIG)在遭受电网电压暂升扰动而脱网运行的问题,从DFIG在暂升扰动下定子磁链暂态行为出发,分析磁链序分量在转子侧相互叠加导致DFIG难以完成高电压穿越(HVRT)的机理过程,为解决传统去磁控制存在裕度有限不能应对严重暂升扰动,且响应时间缓慢问题,提出了超导磁储能系统(SMES)协同去磁控制的方法,在去磁电流削弱磁链直流分量与负序分量的同时,SMES协同向DFIG转子侧快速注入无功电流,帮助电网电压恢复,实现DFIG在遭受严重暂升扰动下的高电压穿越。在Matlab/Simulink中搭建双馈感应发电机与超导磁储能系统协同控制仿真模型,验证了在对称暂升扰动和不对称暂升扰动下所提方案均能实现DFIG高电压穿越。     

基于PIR的并网逆变器低频次谐波抑制策略研究

针对电网电压畸变造成并网电流低频次谐波含量较高的问题,提出一种基于比例积分-准谐振（PIR）与电流谐波检测环相结合和控制策略抑制电流谐波。首先分析并网逆变器原理,建立电流内环数学模型。基于内模原理,引入电网电压全前馈消除电网电压对网侧电流和影响,其次分析电流谐波检测与抑制原理,采用电流特定次谐波检测环对逆变器侧电流提取谐波分量,并采用闭环控制抑制电流谐波,利用伯德图对准谐振控制器参数进行设定。最后建立Matlab/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,分析仿真与实验结果来验证所提控制策略和有效性与可行性。     

一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略

文章提出了一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略。外环为直流电压环,维持直流母线电压恒定,并始终跟随参考值;内环采用电感电流实时反馈与电网电压前馈补偿的复合控制方式,抑制电网电压波动对系统带来的扰动,实现光伏逆变器的并网功率控制。以两级式并网光伏发电系统为控制对象,验证所提出控制策略的正确性与有效性。实验结果表明,当外界光照条件发生变化时,系统具有良好的动态性能。