基于ADRC的微电网传输变换器带宽自整定控制研究

直流微网作为新能源综合利用的重要形式,在分布式发电的有效利用中发挥着重要作用。针对直流微网在实时扰动的影响下出现的电能传输变换器电能质量恶化的问题,设计了一种基于深度确定性策略的级联自抗扰控制稳压控制策略。在原始状态观测器中引入新观测器与其级联,形成级联自抗扰,提高初始观测器对扰动的抵抗能力,并建立线性反馈律对观测后的扰动进行抵消,增强了系统对实时扰动的抑制能力。为抑制由系统控制器参数不确定性特征引起的不利影响,引入了深度确定性梯度算法,实现了对控制器参数的自适应整定,保证了系统的参数实时最优性,进一步提升了系统对实时扰动的抑制能力。最后,通过对观测器的跟踪性能、抗扰性能等方面进行了理论分析,并通过仿真对比了在各种工况下的不同控制策略的性能差异,验证了所提控制策略的正确性和优异性。

电容电流补偿的滞环控制Buck变换器分析

基于输出电容电流的反馈能够检测到负载电流的瞬间变化这一特性,提出了一种具有输出电容电流补偿的新型滞环控制方法。以Buck变换器为例,介绍了其工作原理并推导了小信号模型,在此基础上,对新型滞环控制Buck变换器进行了频域仿真和分析。最后利用时域仿真和实验对频域分析结果进行了验证。仿真和实验结果表明,新型滞环控制具有很好的负载动态响应特性。

基于虚拟联轴电机的直流固态变压器研究

针对传统单级DC/DC变换器高降压变换困难的以及发电间歇问题及电网惯性不足的问题,文中提出了一种具有虚拟连轴电机特性的高降压比直流固态变压器(DC Electronic Power Transformer,DCEPT)控制方法。控制策略可在维持直流配网稳定的同时实现对上级高压电网的自主响应与功率支持。为直流并网接口提供惯性支持,有效实现对上级电网的惯性和阻尼支撑。拓扑具有降压比较高、负载响应速度快、具有较好的抗干扰能力。仿真结果验证了所提拓扑方法以及虚拟联轴控制策略的有效性。

Statcom对多馈入直流输电系统换相失败恢复过程的影响

多馈入直流输电系统(MIDC)可以实现大容量的功率传输,运行方式也更加灵活,但同时也增加了系统的复杂程度,带来的问题也不少。换相失败是常见的故障,会造成系统直流电流增大、换流母线过电压,除了会在本回路造成多次后续的换相失败外,更严重时还会影响到其他回路,使多条回路同时发生换相失败,引发直流闭锁。因此,换相失败后的恢复问题普遍受到人们关注,如何把换相失败的时间及范围控制到最小关系着整个多馈入系统能否稳定运行。文章提出了静止无功补偿器Statcom接入系统等效加强了交流系统的强度,扩大了系统的稳定运行区域,从而可以达到改善换相失败后的恢复过程的目的。

基于二次微分的电力单相锁相环技术研究

传统的电力单相锁相环在离散化实现时会引入二次谐波问题,从而导致锁相环的精度降低。针对这一问题,提出了一种基于二次微分的二倍频消除方法,对电力锁相环输出的直流分量二次求导,然后和开始的输出进行累加,抵消输出直流分量中所含的二次谐波分量。最后,通过仿真,与传统采用低通滤波器消除二倍频分量的方法进行了对比,仿真结果验证了采用二次微分方法的可行性和有效性。

不平衡电压下的虚拟同步发电机控制方法

电网在运行过程中经常出现电压不平衡的状况,通过改变逆变器的控制策略可以改善不平衡条件下逆变器的运行性能。虚拟同步发电机在三相逆变器的基础上,具有可改善逆变器运行性能的特性。为实现对逆变器在离网状态下不平衡电压的控制,通过d-q坐标系下电感电压正负序解耦控制,同时利用VSG能够为电网提供惯性的特点,使逆变器交流侧实现三相电压平衡。改善了离网不平衡状态下负序电压对电网的影响,从而抑制了逆变器输出有功功率的波动,提高了系统的稳定性。通过仿真实验证明所提方法的有效性。

改进BP神经网络的并网逆变器分数阶比例-积分-微分控制策略

传统比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制技术在电网产生扰动时无法兼顾快速性和鲁棒性,易造成系统不稳定失衡,向电网注入大量的谐波。对此现象,提出了一种改进反向传播(back propagation,BP)神经网络的分数阶PID控制器来提高电网的鲁棒性和对响应的快速性。该算法采用分数阶PID控制器跟踪电流外环的参考电流,并针对分数阶PID控制器的5个参数采用BP神经网络实时在线整定,消除了人为调参所带来的不确定性。对于BP神经网络在整定参数过程中无法整定得到最优解,引入变化的惯性因子和学习速率,提高了BP神经网络的求解效率。仿真结果验证表明,所提控制算法对并网电流能够实现快速跟踪,鲁棒性好。