大容量飞轮储能系统优化控制策略

首先分析了飞轮储能系统中双向能量变流器的基本原理,然后提出了飞轮储能系统的充放电优化控制策略,包括充电时的改进复合控制策略和放电时的综合优化弱磁控制策略,解决了应用传统控制策略所面临的局限性,并给出系统控制框图。进行了仿真研究和实验验证,结果表明,所提出的充电控制策略适合飞轮工作模式,恒转矩控制至恒功率控制切换迅速;所提出的放电控制策略能在全功率范围内稳定直流母线电压,是有效的和可行的。     

清华大学飞轮储能技术研究概况

全面回顾了清华大学在过去17 年内坚持飞轮储能技术研究开发的总体情况。介绍了6 种飞轮储能试验研究系统和工程样机的技术特征,分析了研制过程中遇到的飞轮轴系稳定性、电机设计、充放电控制器调试等关键技术难题,探讨了飞轮储能技术工业化应用开发中应注意的问题。     

基于FBD法的三相电力系统电流检测方法的应用

为了更好地进行谐波和无功功率的补偿与控制,对FBD(Fryze-Buchholz Dpenbrock)法的定义进行了完善,并给出了补偿电流检测的直接法和间接法,在三相电力系统中对FBD间接法进行了推广研究,利用参考电压进行投影变换,不仅可以检测出功率电流和零功率电流,还可以检测出基波有功电流、基波无功电流、谐波电流以及任意次谐波电流等,大大拓展了FBD法的应用范围和领域。MATLAB仿真和实验结果表明了所定义和推广的电流检测方法的正确性和有效性。     

基于飞轮储能的动态电压恢复器补偿策略的研究

针对目前无储能装置动态电压恢复器(DVR)的不足,研究了基于飞轮储能的新型DVR系统。文中介绍了系统的拓扑结构和工作原理;结合飞轮储能装置的特点对补偿策略进行了分析比较,指出综合补偿策略在考虑注入补偿电压能力的同时,优化了DVR与电网的能量交换过程,延长了有效补偿时间;为了克服以往综合补偿策略在求解相量角α时计算量大和不考虑能量倒灌的缺点,通过对输出有功功率-相量角(PDVR-α)曲线和视在功率-相量角(SDVR-α)曲线的分析,提出了一种新型的α求解方法;仿真结果验证了理论分析的有效性和正确性。     

基于双DSP的四路BLDCM位置伺服控制器设计

介绍了采用双DSP实现四路独立永磁无刷直流电机(BLDCM)的位置伺服控制,它结合了系统和负载的特点,并采用了数字滤波、非线性PID,以及改进双极型PWM控制方案等措施.非线性PID是根据位置给定信号和反馈信号,对位置环的PID参数进行分段处理;改进的双极型PWM控制策略是对传统双极型PWM进行修改,解决了系统灵敏度较低等问题.系统的控制器通过专用通信芯片从上位机得到位置给定信号并反馈实际位置信号,实现了控制器与外部数据传输的数字化.最后通过实验结果验证了该设计方案的合理性和有效性.     

基于FBD法的三相电力系统电流检测方法的应用

为了更好地进行谐波和无功功率的补偿与控制，对FBD（FryzeBuchholzDpenbrock）法的定义进行了完善，并给出了补偿电流检测的直接法和间接法，在三相电力系统中对FBD间接法进行了推广研究，利用参考电压进行投影变换，不仅可以检测出功率电流和零功率电流，还可以检测出基波有功电流、基波无功电流、谐波电流以及任意次谐波电流等，大大拓展了FBD法的应用范围和领域。MATLAB仿真和实验结果表明了所定义和推广的电流检测方法的正确性和有效性。     

一种新型自均压二极管钳位级联有源滤波器

提出一种新型二极管钳位级联多电平拓扑,在半桥单元拓扑上增加钳位二极管,为直流电容提供单向钳位通路。在该拓扑中,只需对阀体两端单元的直流电压进行控制就可实现均压控制,且每相阀体只需2个直流电压传感器,结构简单。将拓扑拓展到三相结构,提出了二极管钳位多电平有源滤波器(APF)拓扑及其控制方法。搭建了7电平二极管钳位多电平APF仿真模型和实验样机。实验结果表明,该拓扑自均压控制和谐波补偿效果良好,控制算法简易、可行。     

APF和SVC联合运行的稳定控制

研究了有源电力滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行中的互相影响问题,指出在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计要考虑到APF的影响,否则系统可能会不稳定。通过分析APF对SVC的影响途径,指出APF采用通常的Ip-Iq检测方法时,与SVC的耦合程度大;而采用“补偿特定次数谐波”方法时,与SVC的耦合程度小,此时APF是否投入对系统的稳定性基本没有影响,因此提高了系统可靠性。     

飞轮储能技术研究五十年评述CSCD

本文回顾了飞轮储能技术研发50年的历程,分析了飞轮储能技术特点、应用领域以及关键技术问题。飞轮储能具有功率密度高、循环寿命长、响应迅速、能量可观性好以及环境友好的优点。当前,研制的飞轮储能系统单体能量为0.5~130 kW·h,功率为0.3~3000 kW。重点关注了飞轮用低成本高比强度新材料、高温超导磁悬浮技术。飞轮储能在电能质量调控、不间断过渡电源以及电网调频领域实现了商业化应用,在车辆混合动力领域的示范应用中实现节能20%~30%,处于产业应用的临界点。针对电网规模大功率、高能量储能需求,发展趋势是由数十千瓦时以下发展到百千瓦时,并通过阵列化组装成10~100 MW储能系统,放电时间可拓展到1 h。     

集中绕组永磁无刷电机的转矩研究

集中绕组永磁无刷电机由于绕组结构与常规60°相带分布绕组不同,定子磁动势的谐波含量增加,定子齿、槽的影响也加大。本文采用电机磁能虚位移原理计算电机转矩,并编制了计算软件,不仅可以计算电机的平均电磁转矩,还可以得到由谐波磁场产生的谐波脉动转矩。通过实例计算,本文还比较了整数槽绕组和分数槽绕组产生谐波转矩的情况,采用分数槽绕组可以削弱谐波脉动转矩。