独立光伏发电系统双向变换器数字控制器设计

提出一种独立光伏蓄电池,超级电容混合储能系统.与传统的独立光伏发电系统相比,新系统具有高功率密度、高能量密度、延长蓄电池的使用寿命、效率高、稳定性好等优点.双向变换器在该系统中承担双向传送能量的任务,对其数字控制系统进行了设计,并采用抗积分饱和控制算法的PID调节器.由于DSP硬件没有移相控制器,提出一种基于移相调节控制的软件方案来实施移相控制.最后通过仿真和实验结果验证了该方案的有效性.     

直驱型风电系统网侧变流器LVRT控制策略研究

针对直驱型风机变流器的控制,提出了采用一种基于正负序并网电流解耦控制网侧变流器矢量控制策略,实现了当电网平衡或不平衡时全功率风力发电系统的稳定运行。根据风电系统需具备低电压穿越(LVRT)能力要求,采用所提控制策略并结合直流卸荷保护电路控制电网故障条件下的直流电压,从而实现了直驱型风力发电系统的故障穿越控制。仿真和实验结果表明,所提控制策略应用到直驱型风力发电系统中,可满足电网导则标准中关于全功率风力发电系统的并网电流控制要求。     

电动汽车对称半桥DC/DC变换器的建模和控制

针对对称双半桥双向DC/DC变换器在燃料电池电动汽车中的应用问题,通过状态空间平均法得出其动态小信号模型,构建了双闭环系统控制结构,并推导了其传递函数。在此基础上进行了电流内环和电压外环的设计和校正,通过仿真和实验验证了理论分析和设计的有效性。     

直驱机组带功率校准转矩闭环控制方法

针对兆瓦级永磁同步风力发电机(PMSG)直驱系统应用,提出了一种带功率校准的转矩闭环控制方法。该方法通过实时检测发电机发电功率来修正转矩电流的偏差值,从而实现发电机的功率和转矩的双重闭环控制,解决了因发电机参数波动带来的矢量控制系统转矩和功率跟踪精度问题。将所提方案应用于兆瓦级PMSG的矢量控制系统,实验结果表明,在电机可能运行的速度范围内,该算法工程实现简单,系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提控制方法的正确性和可行性。     

基于扰动观测器的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法研究

传统的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法主要依赖前馈控制环路,虽然逆变器电流局部控制效果更佳,但很难满足前馈控制的需求.为此,设计了一种基于扰动观测器的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法.该方法通过提取逆变器负载扰动电流的前馈特征,引入扰动电流作为前馈信号,将前馈点作为输出电压,得到了逆变器负载电流的动态变化规律.同时,基于扰动观测器控制电压源型逆变器的电流偏差量,将负载电流作为外部扰动信号来抑制非线性负载的干扰,以满足对负载电流的前馈控制需求.通过仿真实验验证了该方法具有较好的前馈控制效果.     

基于虚拟阻抗自适应的孤岛型微电网并联逆变器下垂控制策略

当前微电网并联逆变器下垂控制机制一般设定为独立式,控制的范围较难扩展,导致控制补偿差增加。为此,提出对基于虚拟阻抗自适应的孤岛型微电网并联逆变器下垂控制策略的设计与实践。先进行下垂控制特性提取,采用交互的方式,扩大控制的范围,设计交互控制机制。在此基础上,构建虚拟阻抗自适应微电网并联逆变器下垂控制模型,采用补偿核验的方式确保下垂控制效果。针对选定的5个测试逆变器,经过2个周期的测定得出的控制补偿差被较好地控制在1.05以下,说明此次在虚拟阻抗自适应原理的辅助下,所设计的微电网并联逆变器下垂控制方法更为高效,具有实际的应用价值。     

多输入双向DC-DC变换器在燃料电池系统的应用

针对一种应用于燃料电池电动汽车驱动系统的多输入三半桥双向DC-DC变换器,对燃料电池电动汽车系统的工作过程进行了描述,同时对多输入三半桥变换器的稳态特性和软开关条件进行了详细的理论分析。最后通过仿真和实验验证了多输入三半桥双向DC-DC变换器的性能。     

基于双2阶广义积分器锁频环的电网同步技术

双2阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)与其他常规锁相环相比,具有较好的电网适应性,在电网谐波含量较高及电网故障跌落的情况下可实现对电网电压基波频率和相角快速准确的捕获。构建了基于DSO-GI-FLL的并网变流器电网同步控制系统,仿真和实验结果表明,在电网背景谐波和故障跌落的情况下,该电网同步系统可更好地滤除电网电压低次谐波的干扰,更快、更稳定地实现相角和频率的同步,从而验证了该系统的有效性和可行性。     

具有线路阻抗模拟的兆瓦级多功能电网模拟器系统研究

为满足高渗透率下大功率光伏逆变器和风电变流器电能质量及电网适应性测试平台的需求,提出一种具有线路阻抗模拟功能的兆瓦级多功能电网模拟器系统平台方案,即一种新颖的适用于兆瓦级大功率电网模拟器的拓扑结构,可解决大功率电网模拟器系统中普遍存在的控制带宽受限问题,采用滤波器分离各次谐波结合幅值闭环控制的方法实现零误差谐波电压跟踪,保证电网模拟器具备电网电压幅值和频率可调、电网电压三相不平衡、特征次谐波发生、非特征次谐波发生、高低电压穿越等功能。此外,该文提出的兆瓦级多功能电网模拟器系统可通过在线调节线路阻抗的大小实现线路阻抗模拟功能,为解决光伏并网系统中功率分配不均的问题提供了新的研究思路。最后,搭建2 MW电网模拟器实验平台,完成基本功能的测试,实验结果验证了理论的正确性和可行性。