Z-源逆变器PWM调制策略的分析与比较

Z-源逆变器是一种具有升/降压功能的单级逆变器,较之应用广泛的电压源逆变器和级联Boost斩波电路的电压源逆变器,具有结构简单、整机效率高和系统安全可靠等优点.本文在简单介绍Z-源逆变器工作原理的基础上,重点分析了Z-源逆变器的PWM调制策略.阐述了目前为止应用于Z-源逆变器升压调制中的几种调制策略,包括简单升压调制、最大升压调制、最大恒定升压调制、三次谐波注入升压调制、直通分段SVPWM和正弦载波PWM等调制策略的实现方法,通过定性分析和定量比较,对比了各调制策略的性能,分别从升压能力、功率器件电压应力和电感电流纹波等方面讨论了他们各自的优缺点,并列出了各调制策略下Z-源逆变器的主要性能参数比对表,为Z-源逆变器的系统选型和实际应用提供理论依据.     

基于支持向量机的局部阴影条件下光伏阵列建模

由于周围高大建筑物、树木等的遮挡,光伏阵列经常处在局部阴影中.而光伏阵列是光伏发电系统的关键部分,其电气特性容易受到光伏电池温度、太阳光辐射强度和负载阻抗等因素的影响.为了能够获得光伏阵列最大输出功率,建立其电气特性模型尤为重要.本文首先基于光伏阵列的工作原理,提出了一种快速建立局部阴影下光伏阵列数学模型的方法.然后,...     

计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化控制

针对已有研究泵站效率优化的文献均未涉及变频器和电机损耗的现状,提出计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化模型,利用枚举法和约束变尺度优化算法求解模型,得到最佳控制策略.对比不计变频器和电机损耗的全变速泵站优化模型,进行大量的仿真实验和经济效益分析.结果表明,在相同给水指标下,变频器和电机损耗不影响全变速泵站效率优化控制的优化决策,在仅以求得优化决策为目的的情况下,可不予考虑,以简化建模和求解过程;但在评估泵站的节能效果时,必须考虑.     

基于小生境遗传算法的微电网控制与优化

提出一种基于小生境遗传算法的微电网控制策略及优化方法.建立整个微电网的小信号动态模型,分析得到影响微电网运行特性的主要控制参数及其优化取值域,有效提高了优化过程的计算效率.为构建准确的优化目标函数,采用PSCAD/EMTDC搭建微电网平台并进行各种工作模式及模式切换的时域仿真.针对传统遗传算法存在的非全局性收敛、收敛速度慢等问题,采用小生境技术和自适应技术改进的遗传算法优化微电网的运行特性.算例分析结果验证了所提微电网控制策略及优化方法的有效性和鲁棒性.     

机械耦合式压缩空气储能风电系统涡旋机切入控制

针对风能波动性和间歇性问题,提出了机械耦合式压缩空气储能风电系统。综合考虑过/欠压缩和摩擦对涡旋机性能影响,建立了涡旋机负载转矩平均模型,藉此构建了混合风电系统动态模型。鉴于模式切换极易导致机械冲击和风机工作点偏移等问题,采用Lyapunov理论给出涡旋机切入稳定判定条件;提出了基于涡旋机负载转矩补偿的发电机转矩协调控制策略;设计了风机转速跟踪和发电机转矩前馈补偿相结合的压缩储能优化控制器。基于1 kW风机试验平台验证了控制策略的有效性,风机转矩稳定,转速波动仅为25 r/min;而采用直接切入控制风机工作点偏移达100 r/min,转矩突变2.2 N·m。     

基于分布式最小二乘法的锂离子电池建模及参数辨识

精确的锂离子电池模型对于电池状态的准确估计以及电动汽车整车的仿真、设计与优化具有至关重要的意义。然而,传统的递推最小二乘方法应用于电池这类多时间尺度系统时,会出现模型参数辨识精度低、建模效果差等问题。为此,以锂离子电池二阶RC等效电路模型为研究对象,提出一种基于分布式最小二乘的模型辨识参数方法。此方法根据电池不同时间尺度可以分离的特性,将电池模型细分为两个子模型分别进行辨识,避免了待估参数的相互干扰,因而能够取得更好的参数估计效果。试验结果表明,相比传统的递推最小二乘辨识方法,提出的方法在UDDS和FUDS工况下能够将平均绝对误差分别降低约50.00%和28.57%,均方根误差分别减小约46.43%和29.17%,验证了所提方法的有效性和可行性。     

模糊决策在城市照明控制中的应用

为改善城市照明效果、节约电能及降低损耗,研制了一种基于微处理器的高压断路器智能控制系统,它采用延时滤波消除环境照度尖峰干扰（如闪电）,利用模糊决策理论识别突变持续性干扰（如焊光、车灯）,实现了可靠识别,并结合环境照度自动控制路灯变压器的通断,避免了断路器的抖动现象。该系统不仅适用于城市路灯控制,而且也可用于企事业单位内部照明控制。文中介绍了控制器的硬件结构及软件框图等,给出了实验结果及应用效果。     

感应电机自校正解耦电流控制

利用状态反馈对感应电机的状态空间方程进行解耦,解耦之后的电机模型由两个一阶动态方程表示,可以用PI调节器控制定子电流.为了解决电机参数变化问题,保证解耦控制器和电流控制器的参数与电机的实际参数一致,对感应电机进行在线参数估计.仿真结果表明,电流控制具有较好的稳态和动态响应,控制器能够有效跟踪电机的参数变化,保证良好的控制性能     

变频调速给水泵站效率最优控制策略

提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差效率优化模型,克服了Cohen G.模型的不足.针对水泵高效区约束条件的复杂性,给出了简化高效区约束条件,明显缩短了优化求解时间,而求解精度基本不受影响.采用0-1完全枚举和Wolfe既约梯度等算法求解模型,得到满意的控制策略.实验结果证实了优化模型的有效性,实际应用效果良好.     

一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法

研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的情况下,将反馈控制器和鲁棒故障检测滤波器的集成设计问题归结为两目标优化问题,解决了同时满足闭环控制系统设计要求和故障诊断系统鲁棒性能的最优集成设计问题.简例验证了提出算法的有效性.