基于VSG微网储能变流器无缝切换控制策略研究

针对微网储能变流器采用状态跟随控制器进行切换的过程中存在微小电压、电流扰动等问题,本文提出了 一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的无缝切换控制策略.在采用P/Q控制和VSG控制相互切换方法的基础上,将电流内环控制器改成线性自抗扰控制器.通过设计一个状态观测器LESO实时在线观测估计输出变量直轴、交轴电流id、iq以...     

井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。     

一种新型双变流器UPS电路结构及其控制策略

文章介绍了一种新型串并联双变流器单相UPS电源系统的电路结构、工作原理和控制策略。该UPS电源系统在电网停电逆变模式下2个变流器同时协调工作,并联变流器工作在50 Hz低频脉冲波开关状态,其产生的谐波由工作在高频PWM状态的串联变流器补偿,系统的输出波形仍为正弦波,系统整体效率有所提高。仿真研究证明了该方案的可行性。     

牵引变流器优化控制仿真研究

在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。     

三电平有源中点钳位型微网储能变流器直流侧中点电压优化控制策略

对三电平有源中点钳位型微网储能变流器的直流侧中点电压平衡优化控制策略进行了研究.由于三电平半周期对称特定谐波消除脉宽调制方法(selected harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM)方程具有无数组解,且每组解对应的开关状态矢量不同.研究了特定谐波消除脉宽调制方法方程不同的解对应的开关状态矢量及其对中点电压的影响.提出在每个周期动态选择合适的解使中点电压趋于平衡的控制策略.该控制策略在消除特定低次谐波的同时,有效的控制了直流侧中点电压波动,因此提高了微网储能变流器并网输出电能质量和降低了对输出滤波器的设计要求.最后搭建了三电平微网储能变流器仿真模型和实验平台对所提出的控制策略进行验证,实验结果表明了该控制策略的有效性.     

储能系统解决配电网功率波动问题的综合控制策略

介绍储能系统的结构、工作原理,并提出储能系统变流器控制策略.     

牵引变流器网侧电流谐波抑制研究

作为电力机车牵引传动系统核心部件的牵引变流器是牵引供电网的主要谐波来源之一;牵引变流器采用的单相四象限整流器,输出含有二次脉动,且工作开关频率较低,导致变流器网侧电流谐波问题严重;目前单相四象限整流器的控制脉冲产生主要采用SPWM技术;与SPWM相比,SHEPWM(特定谐波消除PWM)可以针对性的消除特定的谐波,谐波含量更小,效率更高,但其无法消除调制波中本身就存在的谐波;针对SHEPWM调制策略进行了分析设计,同时对陷波滤波器技术、PR控制策略和LC回路在降低谐波含量中的作用进行深入分析;经过合理的方案选择,有效的降低了网侧电流谐波含量,并通过MATLAB仿真实验进行了分析验证。     

电压源型全功率风电变流器控制策略研究

在弱电网特征下的电力系统运行环境中,传统的电流源型变流器控制方式容易出现振荡现象,这增加了风电机组的穿越难度和脱网概率。文章基于虚拟同步发电机技术（virtual synchronous generator,VSG）,结合电压源型变流器控制方式和电流源型变流器控制方式,设计了一种新型的电压源型变流器的控制策略。其在正常并网运行条件下,采用电压源型变流器控制方式,有功控制通过VSG增加有功补偿,无功控制前端注入无功电流;在启停机和高低电压穿越工况下,采用电流源型变流器控制方式。该控制策略融合了电压源型变流器控制方式与电流源型变流器控制方式两者的优点,不仅具备频率支撑特性,同时还具备快速的有功无功响应能力。对全功率风电变流器的并网过程、有功无功响应及高低压穿越过程进行仿真和样机实验,结果显示,所提新型控制方案在风电变流器各运行工况下都能取得很好的控制效果,使风电机组具备良好的稳态及动态性能,并能很好地适应新能源并网的需求。     

基于三端口双向DC/DC 储能变流器的电流内环控制策略研究

多端口双向DC/DC储能变流器是一种进行能量控制变换的电力电子装置,是一种新型前沿技术,在以风力发电、光伏发电、燃料电池发电多能互补的智能微电网系统以及电动汽车能量管理控制系统中有着良好发展前景。系统主拓扑结构是以三端口双向DC/DC变换器作为储能装置,分别连接负载端、超级电容器和蓄电池,所组成的电动汽车充放电能量管理系统。通过对三端口双向DC/DC 储能变流器的控制策略的深入研究,采用状态空间法和波特图的形式来研究电流内环控制策略,实现储能装置在发电系统及电动汽车能量管理系统中的稳定应用,改善电能的利用效率。     

微电网中的光伏储能控制策略研究

为解决目前混合型微电网中光伏储能切换控制稳定性较差的问题,本文提出了微电网中的光伏储能控制策略研究.构建微电网基本结构模型,采用功率管理对微电网切换进行控制,分析光伏储能在微电网稳态时的特性.通过微电网中的主控单元采集电网数据,利用锁相技术监测主电网状态,依据反馈的数据信息对主网系统与微电网之间的开关进行操作,并为运行...     

电力系统有限时间稳定控制策略

电力系统是典型的非线性系统,当电力系统遭受周期性负荷扰动时,只要周期性负荷的幅值满足一定条件,就可能诱发混沌振荡.电力系统中的混沌振荡可能导致电压崩溃,严重危害系统的稳定与运行安全.鉴于此,针对四阶电力系统,基于有限时间稳定原理,设计一种反馈控制器,对系统发生的混沌进行控制.数值仿真分析表明,所设计的控制器能够有效地对电力系统发生的混沌进行控制,并且对外在干扰和系统参数具有很强的鲁棒性,当减小所设计的控制律中的指数参数,或者增大其余任意控制律参数时,系统恢复到目标平衡态所需的时间都将减少.     

Current control based power management strategy for distributed power generation system

The integration of renewable energy sources (RES) based distributed generation (DG) systems into electric grid has many challenges such as synchronization, control, power management (PM) and power quality problems. This paper proposes a references current generator (RCG) based PM strategy to control three phase inverter and manage power flow among the DG energy sources, electric grid and load demand under balanced and unbalanced grid conditions. The amplitudes of active and reactive power oscillations are also eliminated and controlled through only one flexible control parameter (FCP) under grid faults and harmonic distortions. Compared with previous similar studies, one of the important contributions is capable to inject maximum active power and minimum reactive power into electric grid and load at inverter power capacity under grid faults Another contribution is to extract the positive and negative sequence (PNS) voltage and current components with the improved fast and robust dual adaptive filters based phase locked loop (DAF-PLL). Fractional order proportional integral (FOPI) is selected as an attractive solution for AC current regulation to exhibit fast transient response and to achieve zero steady-state errors as compared with conventional current regulation controllers in synchronous or stationary frames.     

变速恒频双馈风力发电系统网侧变流器控制策略研究

变速恒频双馈风力发电系统通常采用磁链定向、转子磁链定向和气隙磁场定向进行控制,这些控制系统的结构设计复杂,控制精度不高。为了进一步提高风力发电系统的控制效果,论文对变速恒频双馈风力发电系统的双P W M变流器进行了详细的分析,针对网侧变流器建立了数学模型,对网侧变流器的控制策略进行了研究,并采用电压、电流双闭环控制策略对系统中的网侧变流器进行控制。仿真结果显示,双闭环控制策略系统经过短暂的振荡之后能够快速实现状态的转变,达到预期效果。     

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.     

基于运行风险的电力系统预防-校正协调控制策略

将运行风险应用于预防控制与校正控制之间的协调问题中,提出一种新的控制策略.首先,利用二层规划理论建立预防控制和校正控制的二层优化模型;然后,采用一种将内点法嵌入粒子群算法的混合解法进行该二层优化模型的求解;最后,利用6节点系统进行所提出模型与传统模型的对比性仿真.仿真计算结果表明,所提出控制策略在经济效益和运行风险方面的综合性能优于传统的安全约束调度方法,从而验证了所提出策略的合理性.     

一种新型有源电力滤波器电流控制策略研究

针对现有有源电力滤波器结构较为复杂、谐波电流跟踪困难等问题,提出了一种新型有源电力滤波器电流控制策略。该控制策略不需要进行负载电流测量与谐波检测,而是直接在电网侧提取电网电流,并将比例积分与矢量比例积分控制器结合使用以对电网电流进行控制,从而实现谐波补偿。仿真结果证明了该策略的正确性与有效性。     

并联型有源电力滤波器双闭环控制策略研究

分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的稳态跟踪性能,利用PI控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的动态特性;针对PI控制较难确定并联型有源电力滤波器控制系统的传递函数、不能在线整定PI参数的问题,电压外环采用模糊PID控制策略控制直流侧电压。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

双馈风力发电系统网侧低电压穿越控制策略研究

电网电压跌落是电网常见的故障之一,其会为风电机组的安全持续运行和维持电网的稳定埋下极大的安全隐患。为了解决此问题,论文简述了风力发电机组网侧变流器实现低电压穿越的现实技术方案,分析了电网电压跌落时直流母线电压波动机理,改进了网侧变流器实现低电压穿越的技术方案—前馈控制策略。仿真表明,文中设计的改进方案相较传统方案能减小了直流母线电压的波动,能使系统迅速恢复稳态。     

Intelligent maximum power tracking control of a PMSG wind energy conversion system

A comparative control study for a maximum power tracking strategy of variable speed wind turbine is provided. The system consists of a direct drive permanent magnet synchronous generator (PMSG) and an uncontrolled rectifier followed by a DC/DC switch‐mode step down converter connected to a DC load. The buck converter is used to catch the maximum power from the wind by generating an efficient duty cycle. Distinct Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms are analyzed and compared: a classical Proportional‐Integral controller (PI) and two based Fuzzy Logic Controllers (FLC), including a conventional Fuzzy‐PI and an Adaptive FLC‐PI. The main aim of the presented study is to develop an advanced control scheme for wind generators to ensure a high level operating of the system and a maximum power extraction from the wind. This is achieved by analyzing the behavior of the system under fluctuating wind conditions employing Matlab Simpower Systems tool. Simulation results confirm that the Adaptive FLC‐PI controller algorithm has better performances in terms of dynamic response and efficiency especially in comparison with the ones of a PI controller under variable wind speed.     

A decision tree-based on-line preventive control strategy for power system transient instability prevention

Maintaining transient stability is a basic requirement for secure power system operations. Preventive control deals with modifying the system operating point to withstand probable contingencies. In this article, a decision tree (DT)-based on-line preventive control strategy is proposed for transient instability prevention of power systems. Given a stability database, a distance-based feature estimation algorithm is first applied to identify the critical generators, which are then used as features to develop a DT. By interpreting the splitting rules of DT, preventive control is realised by formulating the rules in a standard optimal power flow model and solving it. The proposed method is transparent in control mechanism, on-line computation compatible and convenient to deal with multi-contingency. The effectiveness and efficiency of the method has been verified on New England 10-machine 39-bus test system.