不平衡工况下四桥臂VSG控制策略研究*

针对微网中虚拟同步发电机的不平衡运行工况,以四桥臂逆变器构成三相四线制微网结构,采用QPIR电压控制器有效避免了对输出电压的正负零序分离.考虑到微网多处于配电网侧,输电线路阻抗通常呈阻感性,存在功率耦合和母线电压不平衡度升高的问题,基于DCCF和SOGI提出了构造分序负阻抗特性的虚拟定子阻抗,实现了不平衡工况下有功、无功的解耦并有效降低了微网母线电压的不平衡度.     

基于Atmega128与ATT7022的数字式三相电量表设计

介绍一款基于Atmega128单片机与ATT7022计量芯片为核心的数字式三相电量表设计,从硬件电路及软件设计进行论述。整体电路设计遵循强、弱电分离的原则,集成度高、功能强、成本低、抗干扰能力强、功耗低、测量精度高。所设计的电量表经上电检验具有功率双向计量、计费、保护、通讯、液晶显示,IC卡预付费等多种功能。能满足电能智能化管理及未来家用太阳能发电系统的电能计量要求,具有很好应用前景。     

数字式三相智能电能表的研制

介绍了一款基于单片机Atmega128的三相数字式智能电能表的研制,从电路硬件选型、电路设计及制作进行论述。所设计的智能电能表与同类产品相比具有集成度高、功能强、成本更低廉、抗干扰能力强、功耗低等优点。随着未来电能智能化管理及电能表集抄需求,该款表具有很大的应用前景。     

输出函数在单输入单输出非线性控制系统设计中的重要作用

深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用，指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该输出函数来实现对系统闭环极点进行配置的方法。文中主要针对单输入单输出系统进行讨论，并以发电机励磁控制系统为例，给出应用实例。仿真结果表明按文中提出的观点选择输出函数，所设计的控制律能很好地协调发电机励磁控制系统各状态量的动、静态性能，不仅提高了发电机的动态稳定性，而且能准确地将发电机的端电压Uf控制在其给定值上运行，不会因受扰而发生静态偏移。     

基于多指标非线性控制方法的虚拟同步发电机控制

为了给三相电压源型逆变器系统加入惯性和阻尼,将虚拟同步发电机(VSG)技术引入到控制设计当中,以改善系统的性能,但因逆变器内环控制采用线性控制方法,导致控制律的设计不够精确。为此,引入多指标非线性控制方法来设计控制策略,选取逆变器输出电压和输出电流的线性组合作为输出函数,根据微分几何理论证明系统能够反馈线性化,并求出非线性控制律。仿真结果表明,系统并网运行时频率的最大波动从50.35Hz减小到50.04Hz,验证了所提的VSG多指标非线性控制策略的有效性。     

一种基于图形化编程的无功动态补偿装置的研制

通过对供电系统特点及无功补偿原理的分析,提出了一种无功动态补偿的设计方法,利用图形化编程技术的优势,开发了无功动态补偿装置.     

一种基于MAC的非线性预测励磁控制器的设计

提出了一种新的非线性系统控制设计方法.通过运用预测控制理论中的模型算法控制(MAC)的设计原理,同时引入机端电压偏差积分项,针对单机无穷大系统进行非线性预测控制设计,得到了一种基于模型算法控制的非线性预测励磁控制器.仿真结果表明:这种设计方法不仅能够有效解决由于原动机阶跃输入扰动带来的发电机机端电压偏差问题,而且改善了功角稳定性和发电机机端电压的动态特性.     

电量变送器中一种快速高精度的开平方算法

在分析查表开平方算法和浮点数特点的基础上,提出一种二进制浮点数与查表法相结合的开平方算法.该算法不仅具有计算简单、运算速度快、精度高的优点,而且占用内存少,解决了长期以来开平方算法存在耗时长、精度低、存贮数据值范围难以确定的问题.对于80C196单片机,若采用12 MHz晶振,利用本算法,最大耗时不超过80 μs,平均耗时为55 μs,最大误差小于(6.1×10-3)%.     

非线性励磁控制中输出函数对系统性能的影响

发现在进行非线性系统的非线性控制设计时，状态方程中输出函数的选取对线性化以后系统状态方程的形式有很大的影响，进而影响到所设计的控制器性能。在此研究结果的基础上，改进了电力系统非线性控制器的设计方法，可以在统一的非线性控制设计框架下同时对多个状态量的性能指标提出要求，兼顾受控系统多个状态量的响应特性，使系统的动态性能和静态性能能够很好地协调，实现高性能的非线性控制。将改进的设计方法应用于发电机组的励磁控制，采用逆系统非线性控制原理设计了一种具有综合性能指标的非线性励磁控制规律。将所设计的多指标非线性励磁控制律用于单机无穷大电力系统的同步发电机组中进行仿真实验，其结果表明所提出的控制器不仅能明显地提高发电机的动态稳定性，而且能准确地将发电机的端电压控制在其给定值上运行，不会因受扰而发生偏移。     

UPFC新型多指标控制设计

针对统一潮流控制器（UPFC）控制系统模型及其控制性能中动、静态品质协调不足的问题,提出一种基于微分代数系统控制理论下的UPFC新型控制系统模型。并结合非线性控制设计中多指标控制设计理念,选取多个目标状态量线性组合为输出函数,运用微分代数系统控制设计方法,设计了统一潮流控制器（UPFC）的新控制策略。最后在单机无穷大系统上对其进行暂态仿真。仿真结果表明,所设计的微分代数控制系统能够很好地解决接入点静态偏移的问题,并有效地控制节点电压和线路的潮流,改善了电力系统的暂态稳定性。