模糊PID控制策略在动态电压恢复器中的应用研究

针对动态电压恢复器采用前馈控制方法和PID控制方法处理电压跌落问题的不足,提出了一种模糊PID控制策略。该控制策略实现原理:当电网电压检测系统检测到供电端电压发生跌落时,使动态电压恢复器投入到电网中运行;由标准信号产生模块产生与电网电压同步的标准正弦信号,用该信号与实际电网电压进行比较;然后通过模糊PID控制器调节得到需要实际补偿的电压给定信号,并利用控制环节生成逆变器所需要的PWM信号,通过驱动电路去控制逆变器功率开关的通断;逆变器输出电压经滤波后通过串联变压器注入电网,产生补偿电压用于抵消电网电压的波动。仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

无模型自适应控制策略在动态电压恢复器中的应用研究

针对传统的动态电压恢复器前馈控制方法存在稳态误差、对电网中的扰动不敏感等问题,提出了一种基于无模型自适应控制策略的动态电压恢复器系统的设计方案。该方案不需要建立动态电压恢复器系统的数学模型,仅根据受控系统的负载瞬时电压和输入电压来提取系统中的有效信息,经无模型自适应控制器处理后去控制逆变器产生补偿电压,该电压经LC滤波器滤除谐波后叠加到电网中,从而可保证负荷侧电压的稳定性。仿真结果验证了该方案的正确性和可行性。     

三单相结构的动态电压恢复器的研究

针对电网中日益严重的电压跌落、闪变、不对称、谐波等电能质量问题，提出了采用动态电压恢复器来进行有效治理，分析了DVR的工作原理和整个电路的控制方法，通过在电磁暂态分析软件PSCAD仿真，验证了DVR能在极短的时间内极好的补偿各种电压畸变问题，从而保证各种电力负荷对电能质量日益提高的要求。     

基于配电网电压跌落问题的DVR研究

介绍了电压跌落的基本概念，分别从动态电压恢复器（DVR）的基本结构，原理和检测方式等方面做了简要介绍，系统研究了其控制策略。     

矿用动态电压恢复器优化组合补偿策略

针对长时间电压跌落下矿用动态电压恢复器直流链路电容储能利用率较低的问题,提出了一种从完全补偿法到同相补偿法的优化组合补偿策略,即2种补偿策略之间平滑缓慢过渡,从而抑制跌落时刻的负载电压畸变,降低动态电压恢复器注入电压幅值,延长动态电压恢复器的补偿时间。实验结果表明,该策略在平衡和不平衡电压跌落条件下均能正确可靠地补偿电网电压跌落。     

基于双调谐滤波的动态电压恢复器设计

针对储能装置为不可控整流器的动态电压恢复器易造成直流侧电压不稳定以及电网谐波污染的问题,给出了采用低通滤波和电压闭环控制策略稳定直流侧电压的方法;提出了在不可控整流器前并联双调谐滤波器来滤除谐波,降低储能装置对电网的谐波污染的方法,并详细介绍了双调谐滤波器参数的设计原则。仿真和实验结果验证了设计的合理性。     

基于双调谐滤波的动态电压恢复器设计

针对储能装置为不可控整流器的动态电压恢复器易造成直流侧电压不稳定以及电网谐波污染的问题,给出了采用低通滤波和电压闭环控制策略稳定直流侧电压的方法;提出了在不可控整流器前并联双调谐滤波器来滤除谐波,降低储能装置对电网的谐波污染的方法,并详细介绍了双调谐滤波器参数的设计原则。仿真和实验结果验证了设计的合理性。     

一种用于动态电压恢复器的电压跌落检测算法

针对传统的电压跌落d-q检测算法和Hilbert检测算法在补偿快速性和抗干扰性方面存在矛盾的问题,提出了一种将d-q检测算法与Hilbert检测算法相结合的电压跌落检测新算法:对电网侧电压信号采样后,经d-q检测单元得到谐波补偿波形;然后滤除3次谐波,滤波后的信号再经Hilbert检测单元得到电压幅值补偿波形;叠加该2种补偿波形可确定最终的补偿波形。仿真结果表明,该检测算法对于含3次谐波的电压跌落补偿效果较好,兼具补偿快速性和抗干扰能力。     

10kV动态电压恢复器及其整流控制策略

针对10 kV配电系统,动态电压恢复器（DVR）采用无串联变压器、模块级联、从网侧通过可控整流取能的拓扑结构。文章在简单分析了单相电压型PWM整流器双闭环控制原理及特点的基础上,提出了一种直流电压单闭环控制策略。该策略有利于降低直流电压、减小开关器件电压应力、减少直流电容串联的数量,在体积、成本大为减小和降低的同时,其...     

动态电压恢复器检测算法的研究与仿真

介绍了动态电压恢复器的基本工作原理和现有的电压暂降检测方法,在此基础上提出了一种基于最小二乘法的检测算法.该算法能够在电网电压出现三相不平衡暂降时,快速分离出基波正序分量,并结合补偿策略得到所需的电压补偿量,实时性较强.     

Dynamic Voltage Scaling for Digital Control System Implementation

For real-time computer-controlled systems, control performances of tasks as well as energy consumption of overall system must be optimized. A control task does not have a fixed period but a range of periods in which the control performance varies. Hence, when more than one control tasks are scheduled on a single processor, an optimization problem appears. Furthermore, when an energy saving technique such as dynamic voltage scaling is used, its properties affect the control performance.Using a performance index that involves control performance and energy consumption, a static solution is proposed to obtain the optimal processor speed and a set of periods for given control tasks in O(k). Also a dynamic solution is proposed to utilize system services of real-time operating systems to overcome unavoidable deficiencies of the static solution and to further reduce the energy consumption of the overall system. The performances of proposed solutions are revealed via simulation studies.Hyung Sun Lee received his B.S. and M.S. degrees in electronics engineering from Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) in 2000 and 2002, respectively. He is currently a Ph.D. student in the Department of Electrical Engineering and Computer Science (EECS) at KAIST. His research interests include real-time control and power-aware real-time embedded systems.Byung Kook Kim received his B.S. degree in Electronics Engineering from Seoul National University in 1975, and his M.S. and Ph.D. degrees from KAIST in 1977 and 1981, respectively. Dr. Kim was a manager and founder of the Calibration Laboratory, Woojin Instrument Co. Ltd, in 1981. He performed his postdoctoral research at the University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, from 1982 to 1983. He returned to Woojin Instruments as a chief researcher of the R&D Department from 1984 to 1986. He joined the faculty of the Department of Electrical Engineering at KAIST in 1986, where he is currently a professor. His research interests include real-time systems, parallel and distributed systems, fault-tolerant computing, mobile robot sensing and navigation, and manipulator control.     

微电网的电流均衡/电压恢复自适应动态规划策略研究

含多类型分布式电源的微电网已经成为了未来电力系统的重要发展方向,其中风能和光能在降低化石能源消耗和二氧化碳排放等方面有着极大优势,考虑二者之间强互补性的协同调度已被广泛研究.但风/光协同调度的微电网多关注分钟级的调度或优化问题而非风/光波动下秒级的实时电流按容量比例精准分担,简称电流均衡,而精准电流均衡有助于可再生能源的高比例消纳.因此,本文提出了基于自适应动态规划的微电网电流均衡和电压恢复控制策略.首先,构建包含风电整流型电能变换器和光电升压型电能变换器的广义风光拓扑同胚升压变换器模型,其提供了后续控制器设计的模型基础.其次,本文将电流均衡和电压恢复问题转化为最优控制问题,基于此,每个能源主体的目标函数转化为获取最优控制变量和最小电压/电流控制偏差,进而转化为求解哈密顿?雅克比?贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程问题.基于此,提出了基于贝尔曼准则的分布式自适应动态规划控制策略以求取HJB方程的数值解,最终实现电流均衡和电压恢复.最后仿真结果验证了所提分布式自适应动态规划控制策略的有效性.     

微电网的电流均衡/电压恢复自适应动态规划策略研究

含多类型分布式电源的微电网已经成为了未来电力系统的重要发展方向,其中风能和光能在降低化石能源消耗和二氧化碳排放等方面有着极大优势,考虑二者之间强互补性的协同调度已被广泛研究.但风/光协同调度的微电网多关注分钟级的调度或优化问题而非风/光波动下秒级的实时电流按容量比例精准分担,简称电流均衡,而精准电流均衡有助于可再生能源的高比例消纳.因此,本文提出了基于自适应动态规划的微电网电流均衡和电压恢复控制策略.首先,构建包含风电整流型电能变换器和光电升压型电能变换器的广义风光拓扑同胚升压变换器模型,其提供了后续控制器设计的模型基础.其次,本文将电流均衡和电压恢复问题转化为最优控制问题,基于此,每个能源主体的目标函数转化为获取最优控制变量和最小电压/电流控制偏差,进而转化为求解哈密顿?雅克比?贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程问题.基于此,提出了基于贝尔曼准则的分布式自适应动态规划控制策略以求取HJB方程的数值解,最终实现电流均衡和电压恢复.最后仿真结果验证了所提分布式自适应动态规划控制策略的有效性.     

复杂高动态闭环控制功能在PLC中的实现

为了解决工业控制领域中,PLC由于受到其计算能力和响应时间的限制,难以满足复杂、高动态的闭环控制要求这一问题,以及为使PLC应用于更广泛的领域,从而充分发挥PLC系统的高性价比和高可靠性的优点,使用具有独立CPU的功能模块,通过共享的背板总线,扩展了PLC的计算能力,并缩短了扫描周期,从而使PLC能够满足复杂、高动态闭环控制的功能要求。工程实践结果表明,西门子公司的FM458功能模块能够很好地完成该控制任务。     

三相PWM整流器基于电容能量的电压控制策略

三相电压型PWM整流器广泛采用在d-q同步坐标系的双闭环控制,即内环控制输入电流,外环控制输出电压。在这种控制方式中,电压外环通常采用线性PI控制。由于整流器输出电压与有功电流之间是非线性关系,线性PI控制不能反映整流器的非线性本质,使系统的控制性能受到限制。通过对整流器电压方程进行深入的分析,提出了一种以电容能量作为变量的新型电压控制策略,使得电压的控制实现了线性化,提高了输出电压的动态响应性能。仿真结果验证了提出方法的有效性,具有一定的实际应用价值。     

ISG混合动力汽车制动力动态协调控制策略研究

本文针对混合动力汽车的制动过程能量回馈效率不足进行分析.以ISG技术的中度混合动力汽车为平台,通过分析混合动力汽车前、后轮制动力分配以及摩擦制动力和再生制动力的合理分配,建立了基于制动安全性和高效制动能量回收的动态协调再生制动控制策略模型,并在不同的路况下进行仿真分析和修正.仿真结果表明,制动力动态协调控制策略与原有传...