弱电网下考虑数字控制延时的LCL并网逆变器改进WAC控制策略

传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在等效阻抗模型的基础上对系统输出阻抗进行失稳分析;然后在电压比例前馈的基础上,从增强谐波抗扰能力及稳定性入手,提出基于多二阶滤波器的电压前馈控制策略,对系统输出阻抗进行重塑,进而提升等效输出阻抗在中低频段的相位裕度,增强系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。仿真及实验结果表明,该策略对弱电网阻抗宽范围变化具有较强的适应性,能够输出优良品质的入网电流。

基于复杂性的多扇区移交策略优化

现有多扇区移交间隔管理研究往往忽视扇区复杂性,可能出现扇区局部复杂性不均衡等问题,对空域造成一定安全隐患。本文充分考虑多个管制扇区复杂程度,提出一种新的管制移交间隔优化方法。首先,基于扇区之间复杂性的相互影响关系,建立大型区域管制中心多扇区网络模型。其次,提出航空器进入多扇区边界时刻调整,航空器进入各个扇区时刻调整以及航空器高度层重新配备等3种策略,建立以多扇区复杂性的均值、均衡程度和航空器总延误为目标的移交策略优化模型,并采用多目标遗传算法进行求解。最后,基于北京区域管制中心(ZBAAAR)的实际运行数据进行仿真分析。结果表明:3种策略可使复杂性均值分别降低2.2%,2.8%,6.0%,可使复杂性均衡程度分别提高1.76%,1.83%,1.38%,基于航空器进入时刻控制的两种策略导致航班平均延误时间分别为-295 s和-214 s,验证了模型及算法的有效性。

超高速电机电流源逆变器解耦控制优化策略研究

针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设计了复矢量解耦电流外环、前馈解耦电压内环构成的分级解耦驱动系统。其次,基于重构模型分析三闭环控制系统在全速域的稳定性,讨论了该解耦策略在高速工况下失稳与二阶系统谐振问题的相关性。本文将定子电流反馈有源阻尼引入电流环调节器,在解决高阶系统谐振问题的同时实现超高速电机在全速域的高性能稳定运行。最后搭建了550000(r⋅min^(-1))/110 W超高速永磁同步电机的CSI驱动平台,并进行相关仿真及实验验证,证明了所提改进策略的有效性和优越性。

LCL滤波电压源并网逆变器多环控制策略设计

电压源并网逆变器交流侧采用LCL滤波器进行滤波,在获得较好滤波效果的同时,也增加了系统复杂性,降低了系统稳定性。逆变器并网电能质量及其功率因数,尤其在非理想电网条件下,通常需要直接并网电流控制加以确保。而桥臂侧电流的控制能较好地将桥臂电流限制在电力电子功率模块的允许范围内,并且较好的桥臂电流有利于电力电子功率模块的有效工作。为实现上述目的,针对LCL滤波电压源并网逆变器,设计了以桥臂电流、电容电压以及并网电流为反馈量的串联多环控制策略。同时为了较好地抑制系统振荡,提高系统阻尼特性,在桥臂电流内环中增加了基于超前—滞后网络的有源阻尼控制技术,构成有源阻尼多环复合控制方案。文中对多环控制系统设计及有源阻尼环节参数选取等问题进行了讨论。通过对11 kW的LCL滤波并网逆变器进行仿真与实验,验证了理论分析和方案设计的正确性。

基于多重逆变器复杂控制策略的微电网运行控制

针对传统的基于单个主控电源的主从控制和下垂控制存在的缺陷,本文借鉴传统电网的调频特性,提出了一种多重逆变器Droop-V/f-P/Q复杂控制策略用于微电网的运行控制,可充分利用负荷的频率特性,最大程度的避免微电网离并网转换时电源控制模式的切换,较好地实现离并网的平滑切换,有效地提高了微电网孤岛运行的可靠性。利用PSCAD/EMTDC软件搭建的微电网仿真模型验证了所提出的控制策略的正确性和可行性,为微电网的平滑切换和可靠运行提供了新的解决思路。

独立光伏逆变器研究进展

光伏逆变器是独立光伏发电系统的主体,其性能直接决定了整个系统能否长期、可靠、高效运行,因此成为各国学者的研究热点。主要从提高可靠性、简化拓扑以及优化控制策略等方面对独立光伏逆变器的研究现状和成果进行回顾。可为研究人员确定独立光伏逆变器的具体研究方向提供一定参考。

基于多重谐振控制器的参考值前馈自适应控制

针对三相逆变器控制,该文提出一种基于多重谐振控制器的参考值前馈自适应控制。首先,基于复变量建立状态空间模型,并设计状态反馈控制,作为功率控制输入,用以改善系统动态响应。同时,设计参考值动态前馈控制,定义动态前馈增益为信号控制输入,创新性地利用积分谐振控制器,自适应调节动态前馈增益,即信号控制输入,从而达到无静差控制。基于根轨迹方法分析整定多重谐振控制参数。该文提出的控制方法是一种新型的多重谐振控制结构,给出一种新的自适应控制思路,且所提控制方法具有良好的电压调节能力,如快速暂态响应、稳态误差小及总谐波畸变率低等。最后,通过实验验证了所提多谐振自适应控制的有效性。

弱电网下计及锁相环影响的LCL型并网逆变器控制策略

新能源并网逆变器在弱电网下易诱发宽频带振荡。为分析振荡失稳的发生机理,首先基于复矢量传递函数方法建立了计及锁相环影响的三相LCL型并网逆变器阻抗模型,然后分析了频率耦合的机理。在此基础上推导出并网逆变器系统与电网阻抗交互作用的等价输出阻抗模型,应用阻抗稳定性判据分析了锁相环对并网逆变器稳定性的影响。为抑制锁相环对并网逆变器系统稳定性带来的不利影响,提出了扰动电压前馈补偿的改进控制策略。最后通过Matlab/Simulink搭建模型进行仿真,验证了基于所建立阻抗模型判别稳定性的准确性和改进控制策略的有效性。