交直流混合微电网双向接口变换器模型预测控制

针对双向接口变换器在交流侧三相不平衡状态下出现的直流侧电压振荡型波动、正序电压相位检测困难、有功功率和无功功率计算不准确的问题,提出了一种直接功率模型预测控制方法。首先,利用瞬时电压、电流向量建立系统瞬时功率向量预测模型,以省略功率计算的锁相环节,避免电压相位检测不准确对控制性能的影响;其次,为功率向量的实部和虚部分别设计参考量,抑制实部中负序分量引起的二倍频功率波动,以避免直流侧电压振荡型波动;最后,以功率向量的实部和虚部作为控制单元,分别设计目标函数,消除两者间的相互影响,同时,在目标函数中设计开关频率约束项,使得被控器件开关频率可调。仿真和实验结果表明,所提控制方法可实现无功功率参考变化时,有功功率不受影响,相比于传统PWM方法,有功功率超调量下降了约74%,且该方法可保证系统全功率因数运行,系统直流侧无振荡型波动。     

基于间隙度的变换器早期故障诊断方法

变换器早期故障特征微小，极易被电网复杂工况信号淹没，因此早期故障诊断可以避免电力系统故障发酵，保证供电安全。但传统基于电流、电压残差信号的方法难以实现早期故障诊断。引入间隙度作为一种新的度量工具，可以由系统间内部距离描述早期故障。通过卡尔曼滤波器观测的输出状态可以建立早期故障模型，将模型间的间隙度作为早期故障诊断特征，由系统内部衡量故障偏差，进行故障类别和故障强度诊断，提高系统稳定性。通过仿真实验搭建变换器模型，验证以间隙度为度量工具实现变换器早期故障诊断的有效性，通过与传统残差阈值方法比较，本文方法可以有效提高变换器早期故障诊断灵敏度同时降低误判率。