基于自抗扰技术的直驱风机高电压穿越控制策略

直驱式永磁同步风力发电机组(permanent magnet synchronous wind turbine generator,PMSG)全功率变流器是具有非线性、强耦合的复杂系统,易受到电网电压波动及非线性负载影响。为提高变流器直流母线电压的稳定性,提出一种基于改进线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术的PMSG高电压穿越控制策略。在传统LADRC基础上,将总扰动的微分扩张为一个新的状态变量,对总扰动的变化趋势进行提前观测,提高线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的动态扰动观测能力。直流侧采用卸荷电阻优化方案,网侧变流器运行于无功补偿模式,为电网电压恢复稳定提供动态无功支撑。多种工况下的仿真结果表明,该控制策略缩小直流母线电压波动范围的同时减少了调节时间,能有效提升直流母线电压抗干扰能力,确保PMSG在高电压故障期间不脱网连续运行,同时提供一定的感性无功帮助电网电压恢复稳定。

基于变论域模糊控制的VSG自适应控制策略

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制在负载扰动或电网频率波动下引起的有功功率与输出频率振荡问题,结合变论域思想提出一种VSG改进模糊自适应控制策略。首先,建立VSG有功频率环小信号模型,分析虚拟惯量与阻尼系数对系统暂态过程的影响,为参数选取提供依据。其次,依据功角特性曲线确定参数与输出频率间的变化关系,以此为基础设计模糊控制器动态调节虚拟惯量与阻尼系数。之后,通过添加伸缩因子模糊控制器完成模糊论域的动态整定,其与增加模糊规则等效,可提高控制精度。最后,在Matlab/Simulink中搭建单机VSG模型,对几种自适应控制进行仿真对比,结果表明所提出的控制策略在抑制功率和频率超调及降低调节时间方面表现更加优异,验证了该控制策略的有效性和优越性。

基于相位补偿法和麻雀搜索算法的PSS2A参数优化

针对目前加速功率型电力系统稳定器(PSS2A)参数整定人工参与度高及只优化超前滞后环节参数而忽略速度传感器参数对PSS2A参数优化的影响的现状,采用一种相位补偿法和麻雀搜索算法相结合的参数优化方法优化PSS2A参数。首先阐述相位补偿法整定PSS参数的过程,然后对PSS2A模型进行分析,分析速度传感器参数对PSS2A参数优化的影响,并将参数分两步进行优化,先优化速度传感器参数,再优化超前滞后环节参数,使优化后的PSS2A相频特性更能满足性能要求。通过在Simulink上建立单机无穷大系统模型进行仿真,仿真结果表明,参数优化后的PSS2A能够有效抑制低频振荡且具有较好的动态特性和抗干扰能力。

基于改进LMS算法的谐波电流检测

为了提升谐波电流的检测效果,使有源滤波器(active power filter,APF)能更好地消除谐波,首先在APF的基础上,采用固定步长最小均方算法(least mean square,LMS)的同时嵌入低通滤波器进行自适应谐波电流检测,然后采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对滤波的参数进行改进,接着通过改变负载参数值,来验证改进后的LMS算法在负载取不同值下同样适用,最后使用Matlab搭建仿真模型,并在模型中对比了固定步长LMS算法、SSA算法、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)这3种不同方法改进滤波参数的仿真效果,仿真结果表明使用SSA算法来优化参数效果最好,可使流经电网的电流达到只有基波电流的水平,并将电流的总谐波失真率降低到5%以下,满足IEEE标准,使电流的谐波含量降低,系统更加稳定,同时也表明了该方法的适用性和可行性。

基于Proteus的无刷直流电机控制系统设计

基于STM32F103C6芯片控制的双闭环控制系统的整体电路图,设计出了无刷直流电动机驱动电路、逆变电路、速度检测电路和电流检测电路;利用PID算法,通过双闭环调速,能够使得无刷直流电机平稳运行,并在转速发生变化时,快速达到准确值。通过对双闭环检测算法的优化,使得调速更加精确。利用Proteus软件对整体系统进行了仿真验证,实验结果表明,系统结构设计合理,硬件设计方案可行,控制算法正确。