一种新型基于双闭环PID控制的SVC控制系统研究

基于瞬时无功功率理论和双闭环PID控制构架，设计了一种新型的FC-TCR型SVC控制系统。为实时补偿电网中瞬时无功功率的变化，采用dq同步旋转坐标变换方法，精确检测系统功率，有效克服电网电压波形畸变给P、q运算方法带来的误差；采用双闭环PID控制结构，内环为电压调节，外环为功率因数校正，使SVC装置能同时达到功率因数校正和改善电压的目的。仿真研究结果表明，此新型SVC控制系统对稳定和抑制电压波动，提高功率因数，具有响应快、精度高的特点。     

逆变器无线并联系统的建模与仿真

分析了逆变器无线并联控制技术的基本原理,并介绍了离散化的功率计算方法,在此基础上采用MATLAB/Simulink建立了逆变器并联系统的仿真模型,说明了仿真模系统中模块间的关系.按照功率在数字信号处理器(DSP)中的求取方法,建立了计算频率可变的逆变器模块输出有功功率和无功功率模型,通过此功率模型在无线并联系统中的应用,验证了所建模型的正确性.该功率计算模型可以推广到其它类似场合.     

基于双级矩阵变换器的统一潮流控制器设计

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器(TSMC)的优越电气性能,提出了基于TSMC的统一潮流控制器设计方案.建立了传输线路和TSMC逆变级在dq坐标系下的标量模型,通过引入合成矢量将双输入双输出的标量模型简化成单输入单输出的合成矢量模型,应用该合成矢量模型,提出了一种具有解耦功能的三环控制策略.通过MATLAB/SIMLINK仿真表明该策略不仅能实现对潮流的解耦控制,而且具有良好的动静态性能.     

转子侧交-直-交变频器的双馈水轮发电机系统的建模与仿真

为了分析考虑水轮机调节系统影响的双馈水轮发电机系统的运行特性,首先基于双馈发电机和水轮机导叶开度的模型,应用小信号分析方法建立了双馈水轮发电机系统的数学模型;其次,研究了基于电压空间矢量脉宽调制(VSVPWM)控制策略的发电机系统的谐波特性。为了验证文中所提出的系统模型的正确性和可行性,采用Matlab/Simulink软件对双馈水轮发电机系统的稳态调节特性和暂态运行特性进行了研究。仿真结果表明双馈水轮发电机系统可实现定子有功功率和无功功率的独立稳态调节,在暂态运行特性中显示了很好的稳定性和动态性能。     

双PWM变换器功率前馈控制策略仿真研究

双PWM变换器常规直接功率控制结构下直流母线电压波动幅度较大,威胁系统的安全运行。为减小直流母线电压波动,根据瞬时有功功率平衡关系,提出一种功率前馈控制策略,即通过构建负载状态前馈通道,将电机侧瞬时有功功率直接前馈于网侧瞬时有功功率给定,从而避开了相对缓慢的电压外环间接调整功率的过程,大大加快了系统的响应速度,有效地抑制了直流母线电压的波动,进而可以减小中间电容的容量及系统的体积和成本。仿真结果验证了控制策略的有效性。     

基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真

提出将PWM整流技术引入转子侧斩波串级调速系统中,PWM整流器工作于逆变状态回馈转差功率,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,还可以减少网侧的谐波含量。在Matlab/Simulink环境下给出了基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真模型,最后通过仿真实验验证了控制方案的正确性。     

矩阵变换器励磁的双馈感应风力发电系统研究

结合双馈感应电机(DFIG)的特点和变速恒频交流励磁发电技术、矩阵变换器及矢量控制技术的优点,导出了双馈电机矢量控制下的数学模型,并建立了矩阵变换器励磁的双馈感应变速恒频风力发电系统定子磁链定向下的矢量控制系统框图.实现了风能最大功率点的跟踪,有功无功功率的独立调节.用c语言和Matlab仿真,其结果体现了系统的优良特性,证明了该方案的正确性和有效性.     

小波变换和神经网络在SVC中的应用研究

电力系统无功功率平衡非常重要,无功功率补偿能进行基波功率因数校正。提出了一种检测基波无功功率的方法和用神经网络补偿TCR的非线性方法,并用于FC TCR型SVC中。用小波变换滤除电压和电流中的谐波,保留基波,用基波电压和电流求出基波功率因数。TCR具有非线性特性,ANN具有非线性映射能力,用神经网络补偿TCR的非线性,方法简单实用。对采用基波无功功率因数检测方法和ANN非线性补偿的SVC控制系统的进行了访真,给出了仿真结果。     

基于PWM技术的船舶轴带发电系统并网运行仿真

采用PWM整流-逆变技术的新型船舶轴带发电系统是当今船舶行业的重点研究领域之一,而逆变器与柴油发电机组的长期稳定并联运行问题是该系统的关键问题之一,将柴油发电机组的有功功率-频率和无功功率-电压下垂特性引入到逆变器控制器可以解决该问题。介绍了新型船舶轴带发电系统的结构及运行原理,分析了基于引入的下垂特性的并联运行控制策略,基于Matlab/Simulink仿真软件建立了逆变器及其控制器、柴油发电机组以及系统仿真模型并进行了系统并联运行仿真。仿真结果表明控制策略是正确可行的。     

用小波包测量无功功率

介绍用小波包求基于Budeanu定义的无功功率的新算法。小波包可以对小波空间进一步分解,把给定信号分解到更多频段,从而提高频率分辨率,分解到各频段的信号是时域信号,可以求出给定信号在各频段的参数。小波包分解是一种比多分辨率分析更加精细的分解方法,通过小波包分解的信号具有更好的时频特性。将电压、电流和各次谐波分别移90的电压正交小波包分解,用分解系数可求出无功功率,以及电压有效值、电流有效值、有功功率等,还可以求出各子带上的有功功率及无功功率。对算法进行了仿真研究。     

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

高比例分布式发电接入配电网自适应控制方法

针对因分布式电源(DG, Distributed Generation)并网时线路存在压降损耗造成的无功功率输出精度不稳,以及因DG孤岛下发生功率缺额时造成DG出口电压和频率均出现大幅下降的问题,提出了一种改进下垂控制策略,解决了DG接入配网运行稳定性问题。在DG模型增加下垂输出功率的f-U反馈调节和压降补偿环节,将该控制系统应用于有源配电网的准同期并网模式、孤岛模式及两种模式的切换动态时域暂态响应过程,仿真结果表明了改进下垂控制策略的可行性,验证了该方法能实现电压频率的稳定和有功无功的有效控制,可以为有源配电网的稳定运行控制提供理论基础。     

交-交变频交流励磁发电机的建模与仿真

交流励磁发电机励磁控制仿真大多针对采用交直交变频器的情况。大容量水电机组宜采用交-交变频器。为了分析交流励磁发电机采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制的效果,建立了基于MATLAB/Simulink S-函数的交-交变频器模型,搭建了基于交流励磁发电机标幺值方程和定子磁场定向矢量控制的交-交变频励磁发电机仿真模型。基于该模型对有功功率和无功功率解耦控制以及转子转速超同步与亚同步转换等动态过程进行仿真。结果表明,采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制可以实现有功无功的独立快速调节;在调节过程中,定子电压频率稳定不变;转子转速在超同步与亚同步之间转换时,三相转子电流进行了换相。仿真结果与理论分析结果相一致。     

基于瞬时无功功率的感应电机矢量控制仿真研究

在分析感应电机矢量控制模型的基础上,借助于Matlab强大的仿真建模能力,利用Simulink中内含的功能元件,实现了一种基于瞬时无功功率模型参考自适应(MRAS)的感应电机无速度传感器矢量控制系统的建模仿真,并利用小信号分析法分析了系统的稳定性,模型中利用瞬时无功功率的变化来推算转速,提高了系统的动态性能。SIMULINK具有良好的用户界面和强大的功能,在该环境下结合电气系统模块库进行仿真,具有建模简单、结构直观、操作灵活等优点,仿真结果验证了基于瞬时无功功率的感应电机无速度传感器矢量控制系统具有良好的控制性能和稳定性。     

一种应用于单相DVR的检测算法与仿真

动态电压恢复器（DVR）是改善电压质量的一种有力工具。在电网电压畸变的情况下，能否快速而准确地检测出电网电压的畸变量，将直接影响DVR的补偿效果。针对目前电压检测方法中存在锁相误差较大及滤波器延时的不足，在分析了常用的基于瞬时无功功率理论的dq0变换方法和用于单相电路的dq0变换方法的基础上，结合一种新颖的软件锁相环技术，提出一种适用于单相DVR的新型电压检测算法，该算法可以有效提高锁相精度并避免了滤波器的延时。基于MATLAB的仿真分析结果验证了这种方法的正确性和实时性。     

一种三相并联有源滤波器的仿真研究

针对广泛使用的非线性负载产生谐波和导致功率因数较低的问题，在建立三相并联型有源电力滤波器数学模型的基础上，把滑模变结构控制和模糊控制趋近律相结合，设计了一种基于模糊滑模变结构控制策略、用于抑制电网谐波、提高负戴功率因数的三相并联型有源电力滤波器。模糊滑模变结构控制方案不仅消除了滑模变结构控制固有的高频颤动现象，对模型不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性，而且改善了系统到达段的品质，同时跟踪误差可收敛到零的一个邻域内。通过仿真对该控制模型进行了验证，结果表明，方案切实可行，系统具有良好的动静态性能。     

提高车辆主动安全性的模型参考变结构控制方法

基于李亚普诺夫函数设计了模型参考变结构控制器,该控制器通过产生主动横摆力矩迫使车辆的响应跟踪参考模型的理想输出,从而提高了车辆的主动安全性.用该控制模型计算了车辆在正弦输入和阶跃输入时的横摆角速度以及车辆质心的侧偏角响应,仿真计算结果表明控制车辆的横摆力矩能够有效改善车辆的横摆角速度、质心侧偏角响应,并且该控制器能更好的适应车速和路况的变化,鲁棒性强.     

矩阵变换器网侧相位无误差跟踪方法仿真研究

双级矩阵变换器(TSMC)因为换流相对简单,便于控制而成为当今研究的热点。在矩阵变换器整流级的控制中,电网相位的获取十分关键,在电网平衡时传统矩阵变换器是基于过零点检测进行相位获取。但是输入电压会出现波动、谐波、不平衡等干扰。这种非理想条件下,怎样实现电网相位的无误差跟踪便成为解决问题的关键。提出将改进的锁相环技术应用于输入三相电网电压的相位跟踪中,这是一种软件的锁相环技术,将改进的锁相环技术结合对称分量法应用于三相锁相环系统中,可以排除网侧输入电压的干扰,实现相位的无差跟踪。最后通过在MATLAB中搭建仿真模型,仿真结果证明这一方法可以很好的解决网侧输入不理想的问题。     

基于PLECS的直驱永磁风电系统直接功率控制研究

在研究风力机特性和永磁同步发电机运行机理的基础上,建立了直驱式永磁风力发电系统数学模型,在实现最大风能捕获的同时,分析了负载变化对发电机侧电能转换单元控制参数的影响。对于网侧逆变器控制,采用基于直轴虚拟电网磁链定向的直接功率控制,避免了对电网电压的检测和电流闭环控制,有效简化了系统结构,提高了工作可靠性。通过在Matlab/Simulink环境下嵌入PLECS工具箱进行仿真研究,结果表明该系统具有较好的控制鲁棒性和低电压穿越能力,进一步验证了基于PLECS工具箱进行风电系统建模与仿真的可行性。