基于改进下垂控制的微网孤岛运行研究

针对传统下垂控制不能稳定微网频率的缺陷,在有功-频率(P-f)下垂方程中引入Sigmoid函数,使微网的频率能自主限制在一定范围内,保证微网的频率稳定性。在多微源并联微网系统中,由于线路阻抗差异引起的无功功率分配问题,采用修正无功-电压(QV)下垂系数来补偿线路阻抗的压降,从而提高功率分配精度,并限定了电压的范围,使负荷点电压得到了保证。在PSCAD仿真软件中搭建了模型,仿真结果验证了引入Sigmoid函数和修正系数法的下垂控制,能使微网频率和负荷点电压自动保持在一定的范围内。改进的下垂控制策略适用于多微源微网在孤岛模式下的控制系统,可以提高微网运行的稳定性。     

低压微网离网模式下基于下垂控制的无功功率分配策略

在低压微网中,针对并联运行的三相电压下逆变器,分析了无功功率和线路阻抗的关系,在添加虚拟阻抗使得逆变器等效输出阻抗为感性的基础上,根据电压／无功下垂特性与负荷侧电压的关系,提出将负载侧电压作为参考量引入下垂控制的电压控制环的控制方法,该方法能够在线路阻抗有较大范围变化情况下,仍然能够保证较好的无功分配结果。理论分析和仿真的结果验证了该方法的有效性。     

基于动态下垂系数的微网下垂控制策略

传统下垂控制中下垂系数为常数,下垂系数小则动态响应慢,下垂系数大则频率和电压可能会远远偏离参考值,且难以保证微网的稳定性.针对这一问题提出了一种基于动态下垂系数的改进下垂控制策略.改进下垂控制通过截取平移和伸缩后的正弦函数在二、三象限的函数曲线作为下垂控制特性曲线,使用此方法可以保证微源的输出频率和电压始终维持在设定值范围内,且在参考功率附近有较大的下垂系数,从而实现微源的有效出力.随着输出功率远离参考值,微源出力减弱,下垂系数会随正弦函数减小,从而防止微源出力过调.最后分别进行仿真和实验,并与传统下垂控制策略模型相比较,结果验证了该策略的可行性.     

含多种分布式电源的微网建模及并网控制仿真

针对微电网中分布式发电的控制策略问题,利用Matlab/Simulink分别搭建了光伏电池、风力发电机、燃料电池及微型燃气轮机等分布式电源的模型,并在此基础上建立了包含上述分布式电源的低压微网系统仿真系统。在并网控制策略方面,光伏电池与风力发电机采用P/Q控制方式,燃料电池与微型燃气轮机采用下垂控制方式。通过仿真研究了该系统模型及控制策略在并网与孤岛模式下的动态特性。结果验证了该系统的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础。     

单相光伏微网逆变器的建模与电流跟踪数值模拟

以光伏微网逆变器的输出电压为控制信号,输出电流为输出信号,并考虑线路等效电阻,先对单相光伏微网逆变器电路进行简化并分析其工作原理,然后根据电压回路方程,建立单相光伏微网逆变器的微分方程,接着建立求解方程的四阶龙格-库塔法的迭代模型,再从微分方程的解析解中进行简化和离散化后,利用线性预测控制方法得到逆变器输出控制信号表达式,最后进行数值模拟和分析。通过数值模拟,对逆变器的输出电压、电流的时域波形和频域波形进行分析,并对输出电流的误差信号进行测量,结果表明：所建立的单相光伏微网逆变器模型及求解迭代模型是有效的,在耦合电感为1mH、开关频率为10KHz条件下,逆变器输出电流、电压总谐波失真度分别为1.76%、3.99%,逆变器输出电压的纹波峰值达50V,但其输出信号总谐波失真度满足国家并网的标准(≤5%)。     

基于下垂特性的逆变电源并联控制

多模块冗余并联的逆变电源系统可提高供电的可靠性且可灵活地配置供电容量,由于诸如传统的主从式并联和分布式并联方式均存在互联信号线,而容易引入干扰且存在一旦公共电路或互联信号故障将可能导致整个并联电源系统故障的风险。针对上述问题,研究了一种基于有功调频,无功调幅的电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案,分析了这种方案的原理,研究了根据电压幅值、频率及主电路参数确定电压幅值和频率下垂系数的方法,并给出一种数字化的有功功率和无功功率检测方法。经软件仿真和实验验证得出:所采用的基于电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案和检测算法可以在并联模块间实现良好的功率和电流均分。     

基于混合Petri网的交叉口交通信号控制研究

为优化交叉口绿灯时间,根据交叉口交通流的动态属性和交通信号的离散属性,建立了城市交通网络中单交叉口信号控制的混合Petri网模型.用连续Petri网描述交叉口容量和交通流变化,用离散时延Petri网控制交叉口各个相位的交通信号,每个相位都有控制绿灯延长时间的Petri网模型.在执行了最短绿灯时间后,根据当前等待通过的车辆数,通过禁止弧对绿灯延长时间加以控制,以确定最佳绿灯时间.最后对该模型进行计算机仿真,仿真结果表明该方案对单一交叉口实现了更有效的控制.     

基于多机并联运行的分布式移动储能系统的离网控制技术

离网模式下微网运行时电压与电流的平稳性较差,容易导致分布式移动储能系统离网控制性能差,对此,提出基于多机并联运行的分布式移动储能系统离网控制方法。设计多机并联运行的分布式移动储能系统模型,合理分配并联多机的功率比例,通过电容电压外环电容电流内环双环控制技术,提高储能系统的动态性能与抗负荷扰动能力,实现对微网离网运行时电压与电流的平稳性控制。实验结果表明：向微网投入45 kW、10 kVar负荷时,所设计技术能够在投入负荷的第0.7 s时恢复电压并保持电压稳定;在2号储能系统投入时能够保持平稳电流,实现电流的均分,说明该方法能够有效控制离网运行状态下微网电压与电流的稳定性,实现对电流的均分,具有较好的控制性能。     

数字式UPS逆变器复合控制系统设计

提出一种基于TMS320LF2407的数字化UPS逆变部分的设计方法,采用PI控制和重复控制相结合的方法设计电压、电流双闭环数字控制器,给出设计过程及软件流程。     

基于双环控制的航空静止变流器的建模与仿真

针对航空静止变流器在非线性负载条件下输出电压谐波含量大以及逆变器动态响应过程十分缓慢的问题,采用电容电流内环电压外环的双环控制技术,给出了控制器参数基于极点配置的方法,建立了单相航空静止变流器的数学模型。通过Matlab/Simulink软件平台对模型仿真。结果表明:设计方法能真实反映系统的动、静态性能,同时也验证了采用双环控制技术解决航空静止变流器带非线性负载时输出波形畸变以及动态响应缓慢的问题是行之有效的。     

微电网孤岛运行模式下改进下垂控制策略研究

传统下垂控制在微电网孤岛模式下,由于受线路阻抗影响,难以有效保证功率合理分配和系统运行频率在有效范围,造成微电网运行不稳。针对上述问题,提出了一种改进的下垂控制策略。在功率分配环节采用考虑阻感比的功率控制器,改善系统功率分配;引入了自恢复控制环节,通过PI调节,使系统具有较好的动态性能,保证了系统运行频率在合理范围。首先对该控制策略的原理进行分析,然后在MATLAB/SIMULINK平台进行仿真分析,结果验证所提方法能更好地保证功率分配及系统运行频率稳定,为低压微电网在孤岛模式下控制方法提供了参考。     

UPS电源逆变控制技术的研究

针对当前存在的众多逆变波形控制策略,将重复控制与传统PI控制结合起来应用于UPS逆变电源,重点分析了重复控制的原理以及参数的选择,利用MATLAB软件进行仿真研究,建立了系统的仿真模型,对比研究复合控制和PI控制,通过仿真结果证实了该复合控制具有优良的性能。     

数字控制全功能IGBT逆变式焊机的研究

讨论一种采用模块化设计，基于80C196KC单片微机系统的IGBT逆变式全功能焊机的设计和研究，通过功能单元的组合，可实现手工电弧焊、点焊和碳弧气刨，TIG氩弧焊，C02／MIG／MAG焊，覆盖全部焊接功能．微机系统既对焊接参数进行优化匹配又对焊接过程进行程序控制，通过单元之间的参数共享和灵活的数字PID算法，通过软件实现了多种外特性，满足了不同焊接工艺的要求．本文给出了硬件结构框图和软件流程，以及在强电磁干扰下的可靠性设计。     

基于Simulink光伏并网逆变器滞环电流控制的研究

针对光伏并网逆变系统特点,采用滞环电流控制方式对3kW单相光伏并网逆变器进行研究。对滞环电流控制方法进行理论分析,并利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真实验。仿真结果表明,该控制方法保证了逆变器输出电流波形质量,并使系统的输出电流和电网电压同频同相,并网的功率因数接近为1;且分析了波形总谐波畸变率。     

模糊控制理论在光伏并网逆变技术中的应用

目前,电流滞环控制广泛用于光伏并网逆变器的电流控制,基于恒定环宽的滞环控制技术中开关频率大范围变化给逆变器带来的缺陷,以及根据变环宽滞环电流控制技术中滞环和开关频率的补偿能力的关系。采用模糊控制理论,利用参考电流和误差电流来实现滞环宽度可调的方法,使开关频率的变化范围大大减小,仿真实验结果表明可调滞环宽比恒定滞环宽的控制效果更好。     

基于恒定频率调节的下垂控制

提出了一种应用于微电网中基于恒定频率调节的逆变器的下垂控制方法.针对微电网中逆变器的传统下垂控制方法,会引起电压幅值和频率的偏移,造成微电网与主电网之间电压相位差增加,导致微电网重并网困难的情况,对下垂控制的P-f环节在传统控制的基础上采用微分调节,使微电网与主电网的相位差维持在一恒定较小的角度,解决了传统下垂控制并网时电压过冲的问题.通过与传统下垂控制方法的仿真对比,验证了所提出方法在微网应用中的优越性.     

逆变器闭环增益成形控制策略研究

负载反馈扰动是造成逆变器输出畸变的主要原因之一。通过结构框图等效,在连续域建立了单相半桥逆变器的简化扰动模型,从而把负载扰动转化成灵敏度极小化问题。在此基础上提出了一种基于闭环增益成形的单相半桥逆变器控制策略,仿真与实验结果验证了理论的有效性。