基于多端口固态变压器的含DG电网 无功电压控制策略

针对含分布式电源(Distributed Generation,DG)的电网电压和无功问题,提出了利用多端口固态变压器对含有分布式电源和储能系统的无功电压控制策略.首先给出了AC-AC型变换的固态变压器的一般模型,并分析了多端口固态变压器在含有分布式电源的电网中的作用;其次分析了四有源桥的结构和等效电路,给出了端口有功和无功双向流动的计算式.根据本文含DG的配网结构,对多端口固态变压器进行无功电压控制的策略展开分析,最后利用IEEE14节点对本文提出的控制策略进行验证,结果表明:多端口固态变压器可以起到稳定电压的作用.     

基于改进下垂控制的并联电流源环流抑制策略

传统的下垂控制为电压型控制,通过下垂方程对电压的幅值和相位进行整定,在电流源并联系统中受到限制,使得电流分配精度不高,且环流抑制效果有限。对此,采用了一种针对电流源并联系统的改进下垂控制策略,结合下垂方程对电流的幅值和相位进行调整,输出参考电流,提高了电流分配精度,可以更好地应用在电流控制系统中。该策略引入了纯感性的虚拟阻抗,在减小功率耦合的同时提高了环流抑制效果,同时针对虚拟阻抗的使用而导致的母线电压跌落,在无功下垂控制回路中使用了电压补偿,减小电压跌落的同时得到了更加精准的输出电流。最后,通过MATLAB/Simulink仿真与搭建实物样机并进行相应实验,验证了理论分析的可行性。     

并联PWM整流器系统的零序环流抑制方法

直接并联PWM整流器仅以自身的零序电流为反馈控制进行环流抑制,难免造成整流器之间的零序电压竞争问题,导致PWM信号的调制饱和.针对这一问题,对PWM整流器并联系统的环流进行了深入分析,提出了抑制零序环流的综合解决方案.此方案引入了以交流电源中性点为参考的直流母线中点电压变量,各整流器依据其零序电流对该电压的低频分量的影响,确定其对环流的调节方式.仿真结果验证了所提控制方案的有效性.     

MMC-HVDC的环流抑制和并网控制策略

为了使得柔性直流输电MMC-HVDC更加稳定地接入电网,并且有效地抑制其桥臂环流,提出了一种改进型的控制策略.首先,实时监测上、下桥臂电流以及子模块电容电压;通过计算得到环流抑制分量以及子模块电容电压平衡分量,将两者叠加到MMC的调制波中,从而有效地抑制桥臂二次环流分量,同时也降低了系统的开关损耗.然后,利用并网控制策略,独立地控制系统的整流侧和逆变侧的电力潮流,保证直流母线电压在负荷改变时保持恒定,实现了子模块电容电压的动态平衡.最后,搭建MMC-HVDC系统的仿真模型,仿真结果表明,桥臂环流被有效地抑制,直流母线电压保持恒定.同时,搭建了五电平实验样机,实验结果也有效地证明了控制策略的正确性.     

基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略

针对多个逆变器并联运行时产生的系统环流问题,提出了基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略.首先采用虚拟同步发电机算法,可以使得逆变器的并联系统稳定,其次在电压电流双闭环控制环节中加入虚拟阻抗来模拟大电感,既可以达到抑制环流的目的,又可以有效地抑制系统输出端电压的跌落.通过搭建仿真模型并进行了仿真研究.仿真结果表明该控制策略对系统的环流有明显的的抑制作用.     

基于固态变压器的电动汽车集群柔性并网控制方法

级联型固态变压器(SST)为实现电动汽车充放电集群高效稳定并网提供了一种可行的解决方案,但其体积较大、效率低、结构中存在的多直流侧电压不平衡等问题制约了工程应用。为此,本文提出了一种级联型固态变压器柔性并网优化控制方法,在建立数学模型的基础上分析了其直流侧电压的纹波特性,通过引入两级协调控制和比例积分谐振（PIR）控制器,在实现多直流电压平衡的同时,大大减少了直流侧电压的纹波。实验结果表明,与传统方法相比,该方法可以将直流侧电容值减少至原来的1/4左右,有效地减小了装置的体积和质量,提升了系统的效率。     

R型变压器并联绕组失衡的性能影响与预防

本文结合作者的工作实践,介绍一次R型变压器事故的分析过程,提出R型变压器并联绕组失衡的危害性及其预防措施。     

单相电力电子变压器控制策略的研究

电力电子变压器(PET)是一种新型的电能转换工具,它利用电力电子变换技术来实现传统变压器的功能。介绍了单相电力电子变压器,阐述了它的优点以及工作原理。根据电力电子变压器本身的特点,采用分级控制它的运行,输入侧采用网测电流跟随的方法,并且采用了锁相环技术保证电流和电压严格同相;输出侧采用重复PI控制策略。根据以上的控制方法可以使电力电子变压器在达到传统变压器功能的基础上,还能改变电网的质量。最后通过MATLAB/SIMULINK的仿真实验,验证这种方法是可行的。     

电压三相不平衡时MMC型固态变压器的联合控制

针对网侧电压三相不平衡时电流负序分量使电流迅速增加进而危及系统安全的问题,提出电压三相不平衡时模块化多电平换流器(modular multilevel converter,简称MMC)型固态变压器的联合控制策略.在对电流正负序分量进行双序控制的基础上,设计了环流抑制器.仿真实验结果表明该联合策略具有有效性.     

基于反步控制的被动力伺服系统全状态反馈控制

针对被动力伺服系统的多余力矩问题,提出一种基于反步控制的全状态反馈控制方法,并利用Lyapunov函数的稳定性定理保证了设计控制器的稳定性.与以往解决加载多余力矩时不同,该控制器不仅使用加载系统各状态量,而且使用了承载系统的各状态量,在建立系统非线性模型的基础上,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,进而一步步反向推导出含有加载系统和承载系统各个状态量的非线性控制器.因此,该控制器能够更加准确地抑制多余力矩,仿真结果也证明了该控制器的有效性.     

电压互感器和电流互感器暂态特性对距离保护算法的影响

对距离保护暂态超越产生的原因进行了详细分析，并给出了结论．对于采用解微分方程算法的距离保护，当电容式电压互感器（CVT）和电流互感器（CT）暂态特性一致时，它们对解微分方程算法没有影响，反之则会引起暂态超越．通过建立两者的数学模型，分析并比较两者在传递非周期分量时暂态特性的差异发现，由于CVT和CT的传变特性不一致而引起的二次侧电压和电流中非周期分量无法平衡是导致距离保护暂态超越的根本原因．EMTP故障仿真和现场录波试验表明，CVT和CT的非周期分量衰减时间分别为10ms和40ms，即CVT后非周期分量比CT后非周期分量衰减快，因而会导致距离保护因为暂态超越而误动作．     

并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真

分析了以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性.     

基于双极型三极管的新型直流固态继电器电路的实现

在低电压控制高电压输出技术中,电磁继电器存在开关动作迟缓、触点易抖动和抗干扰能力弱的问题。依据双极型三极管的开关特性和光耦的光电能量转换原理,提出了一种直流固态继电器的电路实现方法,并对实际电路进行了测试。分析结果表明,该电路能够实现弱电对较强电压的通断控制,具有开关动作快,带负载能力强,导通时间短(可达到1 ms)的优点。目前,该技术已成功应用于某地震勘探模拟爆炸机的自主研发电路设计中。     

基于中点电流的ANPC逆变器故障诊断策略与容错控制

有源中点箝位型(ANPC)逆变器具有输出波形畸变率低、传输效率高等优点,获得了广泛的应用,但大量的开关器件降低了逆变器的可靠性.分析了三电平ANPC逆变器在不同开关器件开路故障下的电流路径,得到不同故障下输出电平及输出电压空间矢量的变化情况.结合各矢量作用下中点电流与输出电流的关系,提出了一种基于中点电流的故障诊断方法...     

移相控制双全桥电力电子变压器的稳态特性

分析了移相控制双全桥电力电子变压器的工作原理，通过系统状态空间模型分析，得到了等效变压器模型及其外特性曲线，给出了该模型的等效变比及等效内阻的表达式，从模型本质上证明了电力电子变压器对于传统工频变压器的在系统功能上的可替代性和可扩展性，最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。     

电流型电子式电压互感器的温度稳定性研究

针对一种电流型电子式电压互感器(EVT)的温度稳定性进行了分析,指出高压电容器和一次侧信号处理单元中的积分电路是影响其温度稳定性的主要环节. 设计了利用正、负温度系数数值相等的多个电容单元串联组成高压电容器的温度补偿方案,有效地改善了高压传感部分的温度稳定性;提出利用热敏电阻对积分电容的温度特性进行补偿的方法,减小了温度变化给积分电路带来的误差. 依照IEC60044-7的要求,对研制的110 kV电流型EVT样机进行了温度影响准确度试验,试验结果表明设计的温度补偿方案有效,互感器在-40 ℃～+70 ℃温度范围内,满足0.2级测量准确度要求.      

基于倍频采样和状态预测的LQ控制策略

针对网络控制系统中的延时补偿问题,设计了一种新型网络控制系统工作方式.通过设置缓冲区和采用控制器节点倍频采样的方法,使系统在能够实时准确地获得系统延时的情况下,最大限度地减小系统环路中的时滞,在状态预测的基础上设计的LQ控制器,使得网络控制系统的性能得到进一步改善,仿真结果验证了该方法的有效性.     

全数字化逆变电源并联系统环流特性分析

分析了模块化SPWM逆变电源并联系统的环流工作特性和均流控制机理．针对全数字化控制SPWM逆变电源的电压调制特性以及死区和公共负载等非线形因素的影响,研究了并联电源系统的较高次谐波特性以及谐波环流对并联系统运行和输出电压特性的影响．     

基于逆变器状态预测观测器的离散滑模变结构控制技术研究

设计了应用于电流源逆变器系统的基于状态预测观测器的离散滑模变结构控制器,实现了新能源并网时逆变器的输出与电网频率、幅值、相位相同.在控制技术研究中,借助状态反馈极点配置理论,详细给出了状态观测器的设计方法及其系数矩阵的设计过程.仿真分析证明了该设计的正确性与可行性.