新型混合式贯通牵引供电系统及其复合控制策略

电分相与负序等电能质量问题是制约电气化铁路向高速化、重载化发展的桎梏。贯通牵引供电系统为消弭上述问题提供了契机,但既有贯通方案依然存在所需器件数目多、改造成本高、可靠性差等弊端。为此,在充分利用既有牵引变压器基础上,该文设计一种新型混合式贯通牵引供电装置。该装置通过共直流侧与功率均分手段有效抵消输入侧纹波功率,降低有源/无源器件数目与电容容量。同时,针对直流侧二次纹波与负荷功率冲击,提出一种输入端口复合控制策略,有效解决纹波传递与冲击波动问题。最后通过仿真与实验验证所提装置及其控制策略的可行性与可靠性。

基于复合控制的清洁能源光伏发电并网分相电流控制研究

清洁能源对可持续发展战略的实现具有重要意义。针对清洁能源光伏发电并网分相电流控制存在的问题,研究提出了一种基于电力电子变压器的分相电流复合控制策略。采用分相电流调控方式,以变换器输出的负载电流,向单相牵引负载供电,减小电网中各节点间的不对称。仿真实验结果表明:通过研究提出的基于电力电子变压器的复合控制策略,在电网侧电压大小不一致的情况下,通过调节逆变器的输出,仍能获得期望的交流电压。研究的成果在清洁能源光伏发电领域具有广泛的应用前景和重要的实际意义。

基于有源阻尼方法带LLCL型滤波器的APF控制策略的研究

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种新型的用于补偿谐波和无功功率的电力电子装置,为提高并联型APF的补偿精度。以三相三线制带LLCL型滤波器的APF为研究对象,对APF的控制策略包括电流内环的控制和直流侧电压外环的控制进行研究,分析得出电压外环采用PI控制,电流内环采用PI控制和重复控制有机结合的复合控制策略。利用Matlab/Simulink仿真工具搭建了仿真模型,验证了带LLCL型滤波器的并联APF具有良好的补偿性能,可以明显的降低电网电流的波形失真度(Total Harmonic Distortion,THD)。

基于SVG的供电系统无功补偿技术研究

为降低供电线路及变压器的损耗,提升电压的稳定性,在对SVG构成原理及其链式结构分析的基础上,提出基于PI控制和重复控制的SVG复合控制策略,再接入闭环环节,实现实时跟踪SVG补偿及谐波电流。仿真研究表明,主电路中加入一个感性负载后,电路中存在较大的无功、负序电流;当经SVG补偿后,采用复合控制,三相电压稳定,且电源侧、负载侧的环流接近零,补偿效果好,瞬时响应速度快。

船舶光储发电系统的优化设计

根据船舶运行环境的特殊性,论文提出将人工蜂群算法应用于船舶光伏发电最大功率点跟踪控制,以保证光伏系统运行在船舶环境下具有良好的最大功率点跟踪性能。同时,为减小外界环境对船舶电力系统的影响,引入储能装置并提出嵌入重复控制的DC/DC变换器复合控制策略,以提高光伏发电的稳定性,维持船舶直流母线电压。经实验证明,论文提出的MPPT方法能实现准确快速跟踪、变换器的复合控制策略能维持光伏稳定发电。

一种三电平在线互动式不间断电源研制

传统不间断电源(UPS)通常存在结构复杂、多级功率变换或电网谐波污染等缺点,难以兼顾输出侧及电网侧电能质量及效率要求。在此提出了一种三相四线制三电平在线互动式UPS,详细分析了系统结构与运行特性,基于重复控制、谐振控制及电容电压电流反馈设计了电压、电流及功率的多目标优化复合控制策略。基于数字信号处理器(DSP)和T型三电平半桥功率模块研制了100 kVA样机,实验表明该UPS与电网互动运行、效率高、输出电压和电网电流谐波小,负载有功功率由电网三相平衡供给,具有电能质量综合治理能力。该UPS为单级功率变换结构,切换时间为零,使得UPS供电系统成为电网的绿色友好负载,综合性能优异。

纯电动汽车复合电源能量管理模糊控制策略

对电动汽车复合电源结构原理进行分析与介绍,依据超级电容和动力电池的实验特性建立车载复合电源的仿真模型,采用模糊控制理论建立了复合电源能量管理系统控制新策略,对Advisor中纯电动汽车模型进行二次开发,建立带复合电源的电动汽车整车模型,在不同道路驾驶循环工况下进行仿真,仿真结果表明:该模糊控制控制策略能够显著提高超级电容和锂电池的工作效率,发挥超级电容"削峰填谷"的作用,延长电池的使用寿命;在相同的条件下,车辆的动力性能和续使里程均得到提高。

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.

复合电源式混合动力公交车功率分配策略研究

利用AVL/Cruise仿真软件建立了复合电源混合动力汽车模型,针对复合电源与单一电池性能的差异,基于模糊控制的思想,在MATLAB/Simulink下设计了整车功率分配策略与电池、超级电容SOC平衡策略,提出了基于车速的超级电容期望SOC平衡方法。通过仿真,验证了控制策略,达到了预期的控制效果。与采用逻辑门限的控制策略相比,电池的使用率降低了85.6%,燃油经济性提升了2%,可在不影响经济性的前提下延长复合电源中的电池寿命。

并联有源滤波在加速器电源上的应用研究

提出一种用于加速器磁铁电源 ,基于相控整流和并联有源滤波的高性能大功率稳流电源系统 ,分析了有源滤波原理 ,给出基于复合控制的电流响应无滞后跟踪控制方案。仿真及原理性样机实验表明 ,系统设计合理 ,动态响应快 ,静态精度高 。

不间断电源逆变器控制技术的研究

此处提出了将模糊PID控制器与改进型重复控制器相结合的不间断电源(UPS)逆变电源控制方法,并对复合控制系统的整体结构及系统设计进行了分析。实验结果表明,该复合控制系统很好地改善了输出波形,减小了周期性扰动输出波形的畸变,并具有较快的动态响应速度,提高了系统的稳定性能。

光伏发电系统最大功率点快速跟踪控制研究

针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)恒定电压控制法(CVT)的缺点,提出了一种新的基于温度系数在线修正的改进CVT法,与传统的CVT控制相比,它能更快速准确地跟踪最大功率点(MPP)。为进一步提高跟踪控制的精度和效率,结合电导增量法(IncCond)实现对光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)的复合控制,即在系统偏离MPP误差较大时采用CVT控制,快速调整光伏组件的工作点,再采用IncCond进行MPPT控制。最后通过实验验证了该MPP快速追踪控制策略的正确性和优越性。

基于混合储能系统跟踪光伏发电输出功率的控制策略

混合储能系统兼备能量型储能和功率型储能的技术特性,可以有效缩减光伏功率的预测误差,提高将光伏预测出力作为电力调度参考的可靠性。为此,提出了混合储能系统提升光伏电站跟踪目标出力能力的优化控制策略。该策略采用内部能量协调控制和多目标优化控制的复合控制方式,合理地分配了电池与超级电容器的充放电功率,控制混合系统的出力弥补光伏电站预测功率和实际功率的偏差。通过国内某40MW光伏电站250天输出功率数据进行仿真分析,表明该策略不仅可以有效跟踪光伏的预测出力,而且能够充分发挥不同储能介质的特性,降低电池的充放电深度,使混合储能得到更好的应用。

双电源电动拖拉机能量管理仿真研究

通过分析拖拉机各个作业工况下的能量需求,提出了一种以超级电容作为辅助电源的新型纯电动拖拉机结构及能量管理研究方案,阐述了电动拖拉机在典型作业工况下的能量流动方式,并对拖拉机关键部件参数进行了匹配;建立了双电源纯电动拖拉机模型,制定了复合电源能量管理模糊控制策略,对该复合电源拖拉机在各作业工况下的动力性能和作业时间进行评价。结果表明:采用复合电源后的电动拖拉机在加速性能、牵引力等方面得到了较大提升,在犁耕时减少了拖拉机动力电池大电流放电次数,一次充电作业时间也得到了一定提升。该研究可为电动拖拉机样机研发、动力参数匹配及动力总成匹配提供技术支持。

配电系统电压无功智能动态补偿装置的研制

针对电力系统配网自动化的需要,基于电压无功模糊调节判据研制了一配电系统电压无功自动控制装置.本装置原理先进,具有体积小、投切电容无过渡过程等优点.该装置的研制成功极大地改善了配电网的电压质量,降低了线损,提高了配电设备的利用率.

加速器用大功率高精度电源控制策略研究

提出基于电流滞环控制直流有源滤波(DAF)与相控整流(THC)相结合的加速器电源方案,基于补偿谐波电流的电流滞环控制(HCCS)方法提高了DAF环节的响应速度,有效克服了系统参数变化的影响。针对电流滞环控制开关频率不定的问题,采用变滞环宽度控制,使得开关频率基本恒定,简化了滤波环节参数设计。为提高系统动态响应和稳态精度,系统采用反馈控制和前馈控制相结合的复合控制方式。实验结果表明该方案合理可行。

有源电力滤波器在煤矿电网中的应用

目前,部分煤矿提升机系统采用直流全数字直流提升机电控设备,该设备在运行过程中,会产生大量谐波,对煤矿供电网络产生污染.针对煤矿提升机供电网络的这一问题,采用级联H桥型有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的,对于其交流侧控制,引入了反馈加前馈复合控制,该方法的跟踪性能比传统的反馈控制更加良好.对于直流侧控制,提出了对三相电压以及同相电容电压分别进行控制的方法:通过将有功电流注入参考电流的方法实现三相电压的平衡,同时通过将有功电压注入电压调制波的方法实现同相电容电压的平衡.最后给出了所设计系统的仿真验证.

大功率混合型有源电力滤波器(一)——理论

根据电力系统对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,对大功率混合型有源电力滤波器(HHAPF)基本工作原理进行了分析。在此基础上针对信号处理过程中存在的系统延时问题,提出了基于预测机制的谐波快速分频检测方法,极大地降低了系统延时对HHAPF补偿特性及系统稳定性的影响。同时提出了一种基于广义积分的复合控制方法,该方法可有效消除电网谐波电压对HHAPF性能的影响,还可以实现快速无差控制。实验结果验证了所述控制方法的优越性。

微网高渗透率下配电网电能质量调节器定制

分析了微网高渗透率对配电网电能质量的作用机理,包括对配电网电压及电流质量的作用机理。通过分析对比原有电能质量调节器与微网并网逆变单元的相似性,完成了微网高渗透率下配电网电能质量调节器的定制,并对其系统结构与控制原理进行了详细的分析。采用一种改进型的复合指令电流合成算法,实现了微网高渗透率下配电网电能质量调节器的复合控制。仿真与试验结果验证了该方案的可行性和有效性。

具有谐波抑制功能的综合电能质量控制系统设计

传统电压无功装置在调节时大都不考虑谐波因素的影响,而实际工程中谐波会带来很大危害。提出了一种具有谐波抑制功能的综合电压无功电能质量调节装置,并分析了系统谐波放大产生的原因及其抑制策略。此外,采用了多目标的电压无功谐波优化控制,同时考虑电压质量、无功、网损和谐波畸变率等多个优化目标,建立了多目标优化模型,实现对电压无功谐波的最优控制策略。仿真和实验证明了该装置及所得控制策略的有效性。