基于PQ法的光刻机工件台粗精控制系统设计

为提高步进扫描光刻机工件台控制系统的带宽,采用双输入单输出的粗精控制结构。精动机构实现高精度高响应速度的小行程运动,粗动机构实现低精度的慢速大行程运动。利用PQ法将双输入单输出系统分解为两个平行的单输入单输出系统,分别设计粗动控制器和精动控制器来调整粗动机构和精动机构对偏差信号不同频率分量的响应程度,最后设计一个闭环控制器以保证整个控制系统的稳定性和动态特性。S-曲线仿真说明在扫描过程中,系统可以保证扫描速度的平稳性并具有良好的动态特性;正弦信号仿真验证了粗动机构和精动机构对输入信号不同频率分量的响应效果。

一种潮流计算的PQ改进算法研究

文章针对PQ分解法在导线截面较小(r>x)的低压配电网络应用时存在不收敛的问题,根据B.Stott模型在PQ分解法的基础上提出采用由程序自动进行支路截断的改进PQ支路截断法,解决了r/x比值较高的电缆网络及更高的某些三绕组变压器网络的收敛性问题。并分别利用PQ法和改进的PQ支路截断法对7节点及11节点电力网络进行了仿真分析,实验结果验证了本方法的正确性和可行性,并且减少了迭代次数,加快了潮流计算的迭代速度,更有利于实时准确监测电网参数。

对称因子表的快速形成及直角坐标和极坐标PQ分解法的比较

针对现有文献对潮流计算中直角坐标PQ分解法及其优势鲜有提及和传统因子表法求解系数矩阵速度较慢的问题,本文提出直角坐标PQ分解潮流计算方法和对称因子表,与常用的极坐标PQ分解法相比,尽管其求解的方程数和迭代次数更多,但由于采用特殊解法,且没有三角函数的计算,因此其潮流计算速度仍然大大加快。对IEEE-30~-118节点系统编程计算表明,对称因子表比传统因子表快约20%~35%,直角坐标PQ分解法的潮流计算速度比极坐标PQ分解法快约35%~65%,且其优势随着系统规模的增加而增加。

用于改进潮流计算中PV-PQ节点类型转换逻辑的非线性规划模型

由于无功容量的限制,电力系统潮流计算中经常要进行PV-PQ节点类型转换,传统转换逻辑容易引起数值振荡,甚至错误识别节点类型而导致潮流发散。针对该问题,文中提出一种非线性规划模型以改进PV-PQ节点类型转换逻辑,采用现代内点算法求解。模型以无功容量作为约束条件,通过目标函数控制系统电压,避开了节点类型转换。同时,无功的优化配置可以增强维持系统电压的能力,增大无功裕度;结合现代内点法求解,模型表现出了处理大规模和重负荷系统的优良性能。对IEEE-118系统和一个实际系统的仿真验证了该模型的优势。

计及集电线路的风电场潮流计算变PQ迭代法及应用

通过对含风电场的电力系统潮流计算的几种模型的对比分析,提出了考虑集电线路影响下的基于双馈风力发电机的稳态数学模型的风电场节点处理的新方法——变PQ迭代法,并通过修改的WSCC 3机9节点系统进行了编程计算,验证了该方法的可行性和有效性。

PQ控制策略下多逆变型电源的故障等值方法

研究了定功率控制（PQ控制）策略下的逆变型分布式电源的多电源故障等值方法,通过分析单个逆变型电源、多个等容量逆变型电源、多个不等容量逆变型电源以及多个逆变型电源异地接入的输出特性,进而得到多个逆变型电源的故障等值方法,该方法简化了含多个逆变型电源的复杂网络故障分析时的计算复杂度。同时,提出了逆变型电源的故障等值分区方法,并利用迭代法对区域内的多个逆变型电源进行迭代计算得到等值模型。最后利用PSCAD搭建了含多个逆变型电源的配电网络仿真模型。在配电网络不同线路发生故障时,对配电网进行区域划分,并利用文中提出的等值方法计算等值后的逆变型电源输出特性,通过将计算得到的结果与仿真得到的结果相比较,验证了故障等值方法的正确性和有效性。

潮流PV-PQ转换的混合互补方法

潮流PV-PQ转换反映无功调节电压的规律,属于典型的互补问题。文中通过引入互补理论建立了PV-PQ转换潮流的严格混合互补模型,结合现代内点算法与互补松弛成功地求解了该模型。深入剖析PV-PQ转换逻辑,并与互补模型对比校验表明:由于启发式逻辑的缺陷,PV-PQ转换容易导致节点类型错误识别并得到静态电压不稳定解,其数值发散与识别性发散不一定对应系统电压失稳,而互补模型可以弥补其缺陷,提高结果的可靠性。IEEE标准系统和一个实际系统的仿真结果证实了上述结论。

基于MATLAB/Simulink和PQ算法的电力系统潮流计算比较研究

以美国西部电网WSCC 3机9节点系统为例,基于MATLAB/Simulink和PQ潮流算法搭建3机9节点电力系统模型,观察各母线节点电压的幅值、相角以及有功功率和无功功率。仿真结果表明:两种方法的测量差值很小,可视为一致。由此可见,M文件编程正确,两种仿真方法均可进行潮流计算仿真。

多微网解列运行模式切换控制方法研究

在切换多微网的解列运行模式时,由于对电势差控制不足,导致运行模式切换后的电网频率出现波动、切换不平稳的情况,因此提出多微网解列运行模式切换控制方法。首先对多微网中的逆变器进行下垂状态调整,保证切换后的有功、无功功率平稳。然后用PQ方法来消除下垂控制对电流内环的影响,同时切换多微网的运行模式,以保证电流稳定输出。但使用PQ方法后容易出现输出相位不同步的情况,需要使用相位控制对多微网进行电势差平衡,完成多微网运行时的模式切换控制。最后为了验证研究方法的可行性,使用文献[1]、文献[5]、文献[6]及所提研究方法,分别仿真多微网进行孤岛-并网、并网-孤岛的模式切换,并进行分析。仿真结果显示,研究方法有效地控制了切换时的电网频率,切换平稳,具有一定的可行性。

微电网联网/孤岛模式下光伏发电系统控制仿真

针对传统光伏发电系统接入电网的不可控及其输出扰动对电网的动态影响,利用PSCAD平台建立基于微电网的光伏发电系统模型。在联网/孤岛模式下,分别研究了基于功率外环-电流内环的双闭环数字PQ控制方法。研究结果表明,采用该控制方法能够保证光伏逆变器的输出稳定在中央控制器发出的功率指令值,且直流侧电压输出稳定,实现了光伏发电系统在微电网联网/孤岛模式运行的可控性及良好的动态调节性。

基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术

分析了典型微电网中逆变器并联系统的有功功率和无功功率环流模型,并针对传统下垂法控制的微电网并联逆变器的输出电压幅值和频率的不稳定问题,提出了一种改进的自调节下垂系数控制法,有效减小了微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动。同时,根据并联逆变器的输出无功功率调节自身输出阻抗,抑制微电网中逆变器之间的无功功率环流,减少由于无功功率环流引起的系统设备容量和线路损耗增加等问题,提高系统的稳定性和可靠性。仿真和实验均验证了该控制策略的可行性和有效性。

一种新的基于相位调制跟踪的电源并联控制方法

研究了抗干扰能力强、控制可靠性高的数字化并联控制技术,提出了一种数字均流控制方法-相位调制跟踪法。该方法将每个模块有功功率、无功功率和同步信号通过相位调制的方法变换为相位变化的周期脉冲信号,然后通过锁相同步的方法使所有并联逆变器模块都跟踪相位最超前,即输出功率最大模块的脉冲信号,从而实现功率均分。该方法具有控制信号分辨率高,抗干扰能力强以及稳定性好等优点,提高了系统均流控制精度;同时,自然实现了民主主从控制,具有好的控制冗余性。克服了线路阻抗变化对系统均流精度的影响。实验结果表明,该方法能较好地实现逆变模块的功率均分,模块间输出电流偏差小于1%。

求取静态电压稳定极限的改进连续潮流法

连续潮流法是求取静态电压稳定极限的一种有效的方法。根据预测和校正过程的不同,连续潮流法具有不同的形式。提出了改进的连续潮流法,使用PQ分解法求解潮流,预测过程使用Lagrange二次插值技术,校正过程采用局部参数法求解修正方程。与传统的使用基于极坐标形式的牛顿-拉夫逊法的连续潮流法相比,所提的改进连续潮流法计算速度快、占用内存少、准确度高。

可调阻抗无互联线并联逆变器的控制方法

传统的无互联线并联逆变器PQ下垂法是由同步电机并网理论推导而来的,它具有稳态均流精度低和动态响应差等缺点。分析了逆变器并联系统的有功功率和无功功率的环流模型,并且基于传统的PQ下垂法,增加了具有阻抗调节功能的两个控制环节,提高了系统的动态和静态环流抑制能力,并且降低了系统对线阻抗等参数不平衡的敏感程度。仿真和实验结果均验证了该方案的良好性能。

最优潮流的发展

最优潮流是在保证系统安全运行的前提下 ,实现系统经济运行的问题。由于其安全约束众多、数学模型复杂 ,而难以实现。此文将回顾近二十年来最优潮流的逐步发展的过程 ,对主要的优化方法列出几篇具有代表性的文章 ,列出几种简单的数学模型并对各种方法的优化效果做出比较。并对最优潮流的进一步发展做出深入的探讨。

基于MPI的电力系统潮流并行算法研究

为适应电力系统潮流在线计算实时性要求,提出一种基于消息传递接口MPI的PQ分解法并行潮流算法。分别以IEEE118、IEEE300和IEEE622母线标准测试系统为例,在自行搭建的计算机机群上对提出的并行算法进行了仿真实验。结果表明,该算法减少了计算时间,具有较高的加速比和并行效率。

无互联线逆变器并联控制技术

传统的有互联线逆变器并联方式容易引入干扰.为此,研究了一种有利于采用全数字化有功功率、无功功率检测的逆变器无互联线下垂控制并联运行方案.在双闭环控制逆变器并联的系统模型下对功率理论进行分析,引入了基于频率和电压的下垂控制方程并推导下垂控制参数,介绍了一种有功功率、无功功率检测(PQ)调节方式并得出相应计算公式.仿真结果表明,该控制方案可以使逆变器间在无互联线的情况下获得良好的动态和静态特性,使负载的有功功率及无功功率得到了均分.

电网电压不平衡条件下微网恒功率控制策略研究

在基于平衡假设的前馈解耦恒功率控制是微网典型的控制策略,通过对该策略进行功率分析,并釆用开关函数法进行并网逆变器输出特性分析,针对电网电压不平衡条件下负序和3次谐波现象,在原有PQ控制控制结构基础上叠加一个前馈电压负序控制环,使微网并网逆变器产生一个与公共连接点不平衡电压中负序分量大小相等相位相同的电压,实现微网并网节点的三相对称控制,改进的开关函数调制法的采用抑制了3次谐波的输出。仿真和实验结果表明,改进的微网不平衡PQ控制策略提高了微网在电网电压不对称条件下的生存能力。

对称CU三角分解法及其应用

针对CU三角分解法中多数组存放因子阵元素使得元素对应关系不清而不能利用对称矩阵元素关系完成计算的问题、对角元素运算处理不当导致大量除法运算的问题、应用计算公式每次计算一个完整元素使计算过程固化而造成程序编写效率低的问题、计算速度不理想等问题,本文提出对称CU三角分解法。新方法引入CU合成阵;拆分c、u元素计算过程;用四角规则分步计算对角元素和上三角元素而无需计算公式,下三角元素直接赋值而无需计算;改变对角元素的运算方式。新方法大大简化了CU三角分解法的计算过程、免去了程序中的除法计算,可大大提高程序编写效率。将新方法、因子表法和CU三角分解法用于求取IEEE-30^-118节点系统的极坐标PQ分解法潮流,计算结果表明新方法的计算速度远远快于后者。新方法也可用于各工程领域常系数方程的快速求解。

风电接入系统静态电压稳定极限点的快速计算方法

针对连续潮流法求取P-V曲线时,存在每次迭代计算时其雅可比矩阵需要根据初始状态(上一个潮流解)重新构成和预估步长选择困难的问题,提出了改进的连续潮流法。首先是将常规潮流计算(牛顿-拉夫逊法)改进为快速分解法,对整个改进过程进行了详细推导,然后利用二次曲线拟合方法快速求得静态电压稳定极限点。将改进方法应用于酒泉风电接入系统。仿真结果表明:改进连续潮流法在保证计算精度的前提下,计算时间大为缩短,改进连续潮流法适合于在线运行。