直驱风电系统双PWM变流器非线性控制策略

在直驱风电系统中,为了提高变流器的性能,该文提出了外环采用PI控制,内环采用无源控制的混合控制策略。根据主电路拓扑结构分别建立了在dq坐标系下的欧格-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)模型和端口受控耗散哈密顿PCHD(port control Hamiltonian with dissipation)模型。基于EL模型,采用了注入阻尼的方法,得到无源控制律;而基于PCHD模型,采用能量成形的方法,利用IDA-PBC(injecting dampingpassivity-based contro)控制算法设计无源控制器。仿真结果表明机侧变流器能够实现对转速的控制;网侧变流器实现直流电压跟踪控制、单位功率因数并网。实验验证了所提控制策略的可行性。

直驱风电系统LVRT无源混合控制研究

为了加强永磁直驱风电系统低电压穿越能力和输出功率的稳定性,提出将网侧电压的跌落信号反馈到整流侧,作为整流侧输出功率的参考值,减小了直流端的功率不平衡。对此,采用以无源控制为主、PI控制为辅的混合控制策略,分别建立了机侧和网侧变流器的EL数学模型,得到了dq轴电流解耦的控制律,为提高变流器的动态性能,采用注入阻尼的方法对控制器进行优化。仿真结果表明所提控制策略是可行的。

一种新型电压型PWM整流器混合控制研究

针对三相电压型PWM整流器在两相同步旋转dq坐标系下的系统模型为两个控制量、三个被控量的特点,提出由电压平方PI控制器控制直流电压、无源控制器控制交流电流的混合控制策略。该策略可使整流器实现网侧单位功率因数、电流低谐波及直流电压恒定控制,且具有强的鲁棒性和优良的动静性能。仿真和实验结果表明,该控制方案是可行的。

直驱风电系统双PWM变流器无源混合控制

结合风力机的非线性特性和双PWM变流器的控制策略,提出了转速外环和电压外环采用PI控制,电流内环采用无源控制的混合控制策略。从能量角度出发,分别建立了dq坐标系下的EL模型,为提高变流器的动态性能,采用了注入阻尼的方法,得到了无源控制律。仿真结果表明机侧变流器实现对永磁同步电机的控制和转速调节;网侧变流器实现直流电压跟踪控制、单位功率因数、交流电流正弦化。

直驱风力发电系统网侧变流器无源混合控制

针对直驱风力发电系统非线性特性和脉宽调制(PWM)变流器的控制策略,提出网侧变流器无源控制和比例积分(PI)控制相结合的混合控制策略。根据变流器拓扑结构,建立了基于欧拉方程的数学模型,设计了无源控制器,为提高变流器动态性能,采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计;并与经典PI控制进行比较。仿真结果验证了所提控制策略的有效性,实验样机实现了交流电流正弦化及单位功率因数并网,且并网性能优良。

一种光伏并网逆变器的混合控制策略研究

光伏并网逆变器模型是一个非线性强耦合的系统,光伏电池输出电压受外界光照强度、环境温度等因素的影响。针对以上特点,提出了采用自抗扰控制(ADRC)技术和无源控制(PBC)理论相结合的光伏并网逆变器双闭环混合控制策略。电压外环采用自抗扰技术来保持直流侧电压的稳定并与采用PI控制进行了比较;电流内环采用无源控制理论对并网侧电流进行dq轴解耦,实现对有功电流和无功电流的分别控制并可使系统具有优良的静、动性能。Matlab/Simulink仿真和实验结果表明,所设计的系统具有良好的鲁棒性和动态性能,所设计的逆变器控制策略是可行的。

三电平钳位型整流器的电流谐波畸变率改进策略

为了实现对三相三电平双负载中点钳位型(NPC)电压整流器(VSR)的控制,分别从基尔霍夫电路定律和能量交换两种角度建立了具有统一形式的由坐标系欧拉-拉格朗日(EL)数学模型,然后分析了整流器主电路在由坐标系下能量元件的等效值,设计了带有中点电位平衡策略的无源混合控制器。Matlab/Simulink仿真结果给出了无源混合控制系统与双闭环PI控制系统的性能对比,证明无源混合控制策略在改善交流侧总电流谐波畸变率(THD)及功率因数(PF)方面的性能更为优越。

交流异步电机ADRC+PI控制策略研究

针对交流异步电机转子参数在运行中易发生变化影响交流异步电机性能问题,对转子磁链子系统和转速子系统的2个电流内环分别设计了结构相同的一阶自抗扰控制器(ADRC,active disturbance rejection control),实现了定子电压励磁分量对励磁电流的解耦控制和定子电压转矩分量对转矩电流的解耦控制。对于转速子系统的转速外环采用一阶ADRC控制器,转子磁链子系统外环采用PI控制器。采用此控制策略,可改善交流异步电机的动、静态性能。仿真结果表明,ADRC+PI控制策略与PI控制策略相比,交流异步电机具有转速无超调、调节时间短、抗干扰能力强等优点。

基于典型窃电用户相似性检索的窃电行为检测方法

从窃电用户数据的波动形态角度出发,提出一种基于典型窃电用户相似性检索的窃电行为检测方法。首先,利用动态时间弯曲对窃电用户的用电数据进行相似性量度,得到窃电相似度矩阵。其次,结合窃电相似度矩阵,利用近邻传播聚类方法对其进行聚类划分,实现窃电用户自动聚类,并利用簇中心作为典型窃电用户。最后,利用典型窃电用户在电力数据库中的相似性检索出与典型窃电用户的用电行为相似的用户,结合人工经验分析判别出嫌疑窃电用户。利用中国国家电网某省电力公司提供的数据进行算例分析,验证了所提方法的可行性与适用性。

基于分布式技术的用电信息采集主站系统设计与应用

随着用户侧数据采集设备的发展及电网业务对用户侧采集数据的深化应用,当前电力用户用电信息采集主站系统在数据采集、计算、入库等方面出现瓶颈,无法满足业务快速发展的需求。针对营销数字化转型发展的需要,基于分布式架构、异步网络、并行计算与分布式存储等技术,文中提出一种具有高频实时采集特征的主站系统技术方案,在采集通信层、任务调度层、分布式存储层及并行计算层4个层面全面解决高频并发交互、复杂任务调度、海量数据存储及实时计算的效率问题。通过中国某省级工程应用表明,所提出的方案可显著提升用电信息采集主站的采集能力,改善集中式采集主站性能。