基于电路等效的并网逆变器失稳分析与稳定控制

以并网逆变器为功率接口的新能源发电系统在弱电网条件下易发生振荡失稳问题。该文将并网逆变器的控制回路可视化为电路元件组成的虚拟阻抗,基于该电路模型分析了弱电网条件下电流内环与锁相环交互作用导致并网逆变器振荡失稳的机理,在此基础上,提出了基于有源阻尼的稳定控制设计方法,并对不同有源阻尼控制的电路特性以及稳定性提升能力进行了对比分析。研究结果表明,针对锁相环引入负电阻造成的振荡失稳问题,阻抗-高通滤波器型有源阻尼控制策略具有更优的稳定性提升能力。最后通过PSCAD/EMTDC仿真和远宽StarSim控制器硬件在环实验对比了不同有源阻尼控制策略的振荡抑制效果,并验证了阻抗-高通滤波器型有源阻尼控制的动态性能。结果表明,所设计的稳定控制能够在200 ms内有效抑制系统振荡,并且可实现在短路比为1的极弱电网条件下稳定运行。

基于时序卷积残差网络和鹈鹕优化算法的新能源电网安全稳定控制方法

随着“双碳”目标的推进,随机波动的新能源接入电网的规模和容量日益提升,严重影响电网的安全稳定运行。针对大干扰故障电压稳定控制问题,文章提出了一种基于时序卷积残差网络和鹈鹕优化算法的新能源电网电压安全稳定控制策略。首先,利用时序卷积信息损失少、感受野宽以及残差网络深层特征提取能力强的优势,构建基于时序卷积残差网络的电压稳定预测模型,映射出敏感节点电压时序特征和电压稳定之间的关系;其次,构建电压稳定控制模型,利用鹈鹕优化算法收敛速度快、搜索能力强的优势求解控制模型,得出最佳切机和切负荷动作措施;最后,进行了仿真验证。验证结果表明,所提方法提高了新能源电网电压安全稳定预测的准确性,通过最佳的电压稳定控制策略提高了电网故障后的安全稳定运行水平。

基于储能PCS并联的微网谐振抑制及稳定控制

微网系统中的储能电力电子接口变换器通常呈并联结构,且通过LCL滤波器连接到公共母线。LCL滤波器自身具有谐振问题,特别是在储能PCS并联系统中,频域分析结果中存在额外的正向谐振尖峰和反向谐振尖峰。此处在分析微网中带有LCL滤波器的储能并联逆变器系统谐振特性的基础上,采用基于双二阶滤波器的主动阻尼方法,在不引入额外的传感器和控制闭环的情况下,对并联系统中多对不稳定极点同时进行调整。该方法通过在控制系统中添加两对零极点,改变根轨迹的走向,使得多对不稳定极点均移动到z平面单位圆之内,因此系统稳定性得以保证。基于dSPACE1103搭建的实时硬件在环实验平台验证了理论分析结果。

汽车底盘传感器在动态稳定控制系统中的应用研究

本文聚焦汽车底盘传感器在动态稳定控制系统中的应用,首先阐述了汽车底盘传感器在动态稳定控制中的作用,然后深度解析了底盘传感器在动态稳定控制器中的技术应用,涉及传感器筛选和布局优化、传感器故障检测和容错以及传感器与控制系统的集成。

单级旋转倒立摆系统辨识与随动稳定控制方法研究

针对单级旋转倒立摆系统参数辨识和随动稳定控制问题,首先建立倒立摆在不受外力控制,摆杆自然下垂的顺摆模型,基于顺摆模型采用快速傅里叶变换方法对系统参数进行辨识;然后推导顺摆模型与倒摆模型之间的关系,进一步得到倒立摆的倒摆模型;根据辨识出的倒摆模型,采用线性二次型控制器对其进行稳定控制,并进行了数值仿真与实物实验验证。研究结果表明,通过辨识得到的系统模型更加精确,对比直接测量参数得到的系统模型,控制效果更好,且能对随动输入指令进行更优的跟随。该方法可以有效避免量测误差,提高模型的准确性,为火炮随动稳定控制提供参考。

安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术研究

目前,安全稳定控制系统的测试主要依赖于相互独立的厂内测试、实验室测试和现场联调测试,难以彻底消除安全稳定控制系统潜在的隐患。针对现有测试方法的不足,提出一种安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术。通过融合硬件在环仿真、5G通信组网、广域同步触发、多通信协议转换等关键技术,研发了平台管理系统、测试主站和测试终端等关键模块,并制定了远程非实时闭环测试流程。以四川电网水电经特高压直流集中送出安全稳定控制系统为例,验证了所提技术的可行性。

基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证展望

随着新型电力系统建设的推进,安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势,现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的特点,结合数字孪生技术的内涵、模型、架构,提出了基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证架构。最后,对所涉及的关键技术进行了展望。

弹光调制器相频特性分析与稳定控制技术

针对弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)在高压驱动下的谐振频率漂移问题,研究了一种基于PEM谐振相位跟踪的稳定控制技术。建立了PEM与其谐振匹配回路的等效电路模型,推导了PEM驱动电压的幅频、相频关系,以及PEM谐振频率与驱动电压谐振相位的关系。搭建了PEM控制系统,以初始谐振频率的反馈电压相位为零相位基准,调节驱动电压将反馈电压相位稳定在相位基准值附近,并随谐振频率的变化修正相位基准值,从而使驱动电压频率始终稳定于PEM谐振频率附近。以1/4波、半波的PEM的相位延迟幅值为例,分别进行了时长60 min稳定控制测试,实验结果表明:(1)PEM工作在1/4波状态时,相位延迟幅值δ0标准偏差σδq=0.0014 rad,最大相对偏差为0.58%;(2)PEM工作在半波状态时,标准偏差σδh=0.0013 rad,最大相对偏差为0.32%。

大攻角条件下制导弹滚转稳定控制方法

制导弹跨域飞行过程中,伴随着大攻角下的涡流非对称以及跨音速气动转捩,这些干扰将引起控制失稳,进一步增大脱靶量。针对以上问题,考虑气动模型强非线性、强参数不确定性及强外界干扰,建立制导弹滚转通道动力学模型,进而提出一种基于滑模观测器与非奇异终端滑模的滚转姿态组合控制方法。以此为基础框架,结合微分跟踪器设计一种反步控制方法,以补偿执行机构动力学。利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统稳定性及有限时间收敛特性。通过仿真实验验证了所设计控制方法的优越性及普适性。

基于MCMC的电网安全稳定控制系统动态可靠性评估方法

现有安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性评估方法本质上属于静态建模,由于未能体现系统内各装置老化和检修等动态过程,在一定程度上影响了评估结果的准确性。为此,文中提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)的稳控系统动态可靠性评估方法。首先针对失效过程,构建四状态非齐次马尔可夫模型来模拟装置老化过程,并给出各状态评判方法;其次针对修复过程,分析不同检修策略对装置状态转移的影响以体现状态检修的差异性;最后考虑稳控装置状态转移过程的时序或条件相关性,对稳控系统可靠性进行动态建模。以实际稳控系统为例,仿真对比不同检修策略下的可靠性,并对模型参数进行灵敏度分析。评估结果表明,该方法可以求解稳控系统的时变可用度,用于指导稳控装置现场合理检修。

电网安全稳定控制系统设计应用

作为电力体系的重要组成部分,配网的稳定与否将直接影响到整个供电体系的运行品质与安全性,根据相关数据,目前在国内,由于配网故障而导致的故障约为80%。所以,寻找出电力系统配电网在运转中出现的问题,并有针对性地给出提升配电网稳定运转的方案,这对于保证电力系统的运转品质,推动电力行业的高速发展,满足经济发展与社会进步的需要具有十分重大的价值。

针对系统安全的电网安全稳定控制系统可靠性评估

在数字化技术的作用下,人类社会发展过程中诞生了多种多样的数字化系统,大大提高了人类社会发展及建设的效率。在众多系统中,针对系统的安全性评估非常重要,不仅是为了保证系统稳定且正常的运行,同时还为了保证系统在运行过程中,能够真实地反映出各部件、设备等的运行情况,从而帮助系统运维及后期维修人员建立良好的工作体系。针对系统安全的电网安全稳定控制系统可靠性评估,在实际应用过程中,为了有效控制整个电力系统的安全与运行稳定性,需要电力企业采取一定的方式或方法,有效提高电力系统的稳定性,从而保证生产过程中的质量,最大限度保证电力系统工作人员的人身安全,同时促进电力企业社会经济效益的稳步提高。因此,本文概述电网安全稳定控制系统可靠性的评估指标,介绍电网安全稳定控制系统的可靠性,提出针对系统安全的电网安全稳定控制系统的可靠性评估方法。

基于改进Apriori算法的智能电网安全稳定控制装置缺陷关联性分析

智能电网安全稳定控制系统作为电力系统的“第二道防线”,对其稳控装置进行缺陷异常分析是保证电网稳定运行的基础。文章提出一种基于改进Apriori算法的智能电网安全稳定控制装置缺陷关联性分析方法。采集稳控装置缺陷数据,量化编码后导入改进Apriori算法,通过计算支持度和置信度,分析稳控装置的缺陷特征和影响因素以及各模件之间的关联关系。所提方法能高效实现对稳控装置缺陷的关联分析及溯源,为运维人员预防性检修及故障检修提供理论依据,算法的改进也有效降低了时间复杂度,节约了内存空间。以实际智能电网稳控装置缺陷数据仿真算例对该方法的有效性进行了验证。

导弹稳定控制中陷波滤波器的离散化研究

开展导弹稳定控制设计时,通常采用陷波滤波器对弹体弹性振动频率进行抑制,保证控制系统的弹体弹性稳定性。介绍了陷波滤波器的基本原理,针对陷波滤波器离散化设计带来的频率畸变问题,提出了一种改进预畸变双线性变换法,在不改变陷波滤波器阻尼比值的基础上,通过调节阻尼大小实现频率畸变的补偿。与传统离散化方法相比,所提出的方法既补偿了畸变频率,又保证了陷波宽度和相位特性与连续域相同,具有操作简单、适用性强等优点。

“规模化分布式源荷接入下交直流混合配电网优化运行与稳定控制技术”专题特约主编寄语

在“双碳”目标与“构建新型电力系统”战略的双重驱动下,配电网“高比例新能源”与“高比例电力电子装备”接入的双高特性逐步凸显,新能源发电的强不确定性与电力电子装备的低惯性给交直流混合配电网的运行控制与稳定性带来巨大挑战。

基于改进PID-LQR的导弹稳定控制方法研究

导弹稳定控制系统是提高导弹制导性能的关键技术之一,一直以来都是研究的热点和重点。以导弹纵向平面为例,建立了导弹稳定控制的状态空间模型,推导了LQR控制算法,在传统LQR方法的基础上,结合PID算法提出了一种改进的PID-LQR导弹稳定控制方法。通过仿真分析,比较了所提方法和传统LQR方法、改进LQR方法、模糊PID-LQR方法的控制性能,并对建立的导弹模型参数进行了拉偏试验,仿真结果表明所提出的方法优于其他3种方法,具有良好的控制性能和鲁棒性。

基于改进遗传算法的导弹稳定控制参数自寻优方法研究

导弹稳定控制参数设计是一个多参数组合优化问题,针对目前导弹稳定控制参数设计中依赖设计师的工程设计经验,有可能无法在全局范围内获得组合优化的控制器参数问题,研究基于改进遗传算法的导弹稳定控制参数自寻优设计方法。遗传算法随机性可增加个体多样性,使其具备找到全局最优解的能力,但同时随机操作会以一定概率将父代最优个体排除在种群之外。为此,针对遗传算法的随机性进行改进设计,通过引入确定性因子,使其在保留随机性的同时,增加一定程度的确定性,最终提高算法向最优解收敛的速度。将改进后的遗传算法应用于某型导弹稳定控制回路的参数自寻优设计中,六自由度仿真结果表明控制效果良好,验证了方法的正确性和可行性。

环形一级倒立摆的稳定控制研究

倒立摆是一种典型的高阶次、非线性、强耦合且开环时不平衡的机械系统。文章对倒立摆中的环形一级倒立摆的稳定性控制系统进行研究,通过构建系统模块研究其特性,并分别采用状态反馈和线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)对稳定控制系统进行仿真,使倒立摆的摆动杆能够到达平衡位置并具备相应的抗干扰能力,从而为环形一级倒立摆的稳定性控制系统研究提供参考。

电网安全稳定控制装置测试技术研究

在电网运行中,电网的安全运行需要结合电网安全稳定控制装置,所以电网安全稳定控制装置的测试技术对于电网的安全运行非常重要,结合电网安全稳定控制装置测试技术的几个基本要求,结合相关实例对电网安全稳定控制装置测试技术进行相关探讨.

发电厂电力系统稳定控制装置的应用实践

随着城市化建设中人们对电力能源需求的增加,发电厂电力系统需保持稳定的工作状态,方能满足现阶段日益增长的用电量。其中稳定控制装置的应用,为发电厂的电力系统稳定性带来了极大的帮助。发电厂需要在电力系统中科学地安装稳定控制装置,使其形成对电网能源供应的稳步调整,并利用一系列辅助系统,形成电力系统的状态切换,保证系统能够及时有效地应对突发故障。本文以电力系统稳定控制装置为研究对象,在深入研究中分析了该装置的应用优势及具体的实践应用路径,力求能够充分发挥出稳定控制装置的优势特点,实现对发电厂地理系统稳定性的有效控制。