基于LESO的DFIG-GSC反馈线性化直接功率控制

为了提高双馈风力发电机网侧变换器(DFIG-GSC)这个强耦合非线性系统的性能,提出了一种反馈线性化直接功率控制策略。首先在αβ坐标系下建立以有功功率、无功功率为变量的DFIG-GSC的数学模型,针对模型中的强耦合项采用反馈线性化进行解耦,得到其线性模型,再结合滑模控制理论设计出功率内环的控制律。由于功率内环控制律中未建模部分和不确定因素会对控制效果产生影响,采用线性扩张状态观测器对其进行观测并对其控制量进行修正。同时电压外环采用滑模控制来提高直流侧电压的响应速度。最后搭建仿真模型与传统PI控制以及直接功率控制进行比较,验证了所提控制策略的合理性和有效性。

基于LESO的MMC-RPC反馈线性化直接功率控制

模块化多电平铁路功率调节器作为一个耦合的多变量非线性系统,传统PI控制的直接功率控制难以实现对系统的精确解耦.本文提出了一种基于线性扩张状态观测器的反馈线性化直接功率控制方法,根据Lie导数构建了模块化多电平铁路功率调节器(MMC-RPC)两输入/两输出功率仿射模型,设计了精确反馈线性化功率解耦控制器.针对不确定因素等扰动对精确反馈线性化控制效果的影响,设计了线性扩张状态观测器对扰动进行观测和补偿,实现了功率的精确跟踪控制.最后,通过MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型对所提控制方法进行了验证.

基于全响应功率补偿的电压型PWM整流器直接功率控制

为提高直流环节的动态响应,抑制功率突变时的母线电压波动,本文在建立双PWM变频调速系统能量平衡数学模型的基础上,将无功电流引入功率调节环,采用输出功率直接反馈,首次提出动态和稳态分步补偿的全响应直接功率控制策略,即以功率为控制量,对稳态所需能量进行实时性补偿,对动态所需能量以n个期望控制周期为单位进行阶段性补偿。实验结果表明,改进后的电压型PWM整流器控制策略显著提高了直流环节的动态响应,且有效抑制直流母线电压波动,实现了对双PWM变频系统能量流动的精确控制和协调性能的提升。

基于反馈线性化的非线性鲁棒协调励磁控制

提出了结合直接反馈线性化(DFL)和非线性鲁棒控制理论的协调励磁控制器设计方法。DFL从系统的输出方程出发,直接指定含输入量的方程为虚拟控制量,实现系统的线性化。非线性鲁棒协调控制在考虑了系统存在非线性、模型误差、不确定干扰等特点的同时,还考虑了由于负载或调速变化等因素影响时出现的发电机端电压偏移的问题,在以功角为控制目标的控制律中引入了发电机端电压反馈,从而解决了端电压可能存在的偏移问题。仿真分析显示,该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度,又能有效地提高发电机组的运行稳定性,并能对干扰进行有效地抑制。

静止无功补偿器非线性控制对系统功角稳定的影响

用直接反馈线性化控制理论,为SVC设计了电压型非线性控制器,提出纯电压型SVC控制器只能维持装设点电压,不能增加系统功角振荡的阻尼。对纯电压型SVC非线性控制器进行了改进,设计出了既有维持SVC装设点电压水平能力,又能显著增加系统功角振荡的阻尼,较为完善的信号调制型SVC综合非线性控制器。对输电线上装设SVC的单机无穷大系统进行了数字仿真,证明控制器具有良好的动态性能。所设计的两种控制器均实现了当地信号控制,并从理论上保证了控制器具有很好的鲁棒性。

基于非线性自抗扰方法的电压型整流器直接功率控制策略

电压型PWM整流器是一非线性、多变量、强耦合系统,对外界扰动和系统参数变化比较敏感。其直接功率控制策略有功率因数高、交流侧谐波低和算法简单的优点,但当有扰动时,控制效果不理想。针对该问题设计了一阶非线性自抗扰控制器来改进传统的控制策略,包括安排过渡过程,利用扩张状态观测器将外界扰动和系统内部扰动归结为总扰动,然后利用非线性反馈控制进行控制。最后,仿真结果表明当系统发生扰动时,改进后的控制策略较原控制策略具有更强的鲁棒性,控制效果理想。

基于功率直接反馈的双PWM变频器仿真研究

以传统通用变频器的不足作为研究方向和目标,首先对PWM整流器的电流控制策略和逆变器的控制分别进行了研究,然后在此基础上提出了基于功率直接反馈的双PWM变频器的一体化控制方法,并给出了仿真结果和分析,仿真结果表明,系统达到了预期的控制目标。

并联型有源电力滤波器功率平坦控制策略

随着地铁配电系统谐波含量不断增多,并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)也逐渐取代传统谐波处理装置。建立了αβ坐标系下SAPF中PWM变流器交流侧输出电压与功率之间的数学模型,为了使SAPF在无需精确数学模型条件下仍具有良好谐波抑制效果,通过选取变流器交流侧输出功率作为状态变量及系统输出量,交流输出电压为输入控制变量,提出了一种基于微分平坦理论的功率平坦控制策略。控制器设计通过参考轨迹前馈控制和误差反馈补偿等两部分实现,前馈控制根据期望平坦输出及输入控制量与输出变量间的数学关系规划系统控制状态量参考轨迹,误差反馈补偿消除输出实际值与期望值之间误差值。仿真结果表明所提出控制策略的有效性,谐波补偿效果明显,为SAPF功率控制器设计提供了一种新的思路。

15kV高压直流电源的研制

传统高压直流电源主要采用工频调压器手动机械式调压方法来进行调压,具有误差大,效率低,实现不方便等缺点,为此研制了一台以DSP为控制核心的数字化高压直流电源装置。以直流输出电压和逆变交流电压作为电压反馈量,设计了直流电压外环和交流电压内环的双闭环控制器,以实现对直流输出电压的实时跟踪控制。实验结果表明,该装置可准确、方便快捷地在1.5～15 kV范围内调节直流输出电压,从而进一步验证了控制策略的正确性。

基于反馈线性化的MMC直接功率控制策略研究

模块化多电平变换器(MMC)通常采用级联结构的线性控制方法,针对其功率跟踪精度差、动态响应慢等问题,本文提出一种基于反馈线性化的直接功率控制方法.首先,以换流器交、直流回路的控制信号为输入,以其输出功率及环流为输出,建立多输入多输出(MIMO)的控制模型,并利用反馈线性化技术,将所建立的非线性模型线性化;其次,基于线性化变换后新系统中交、直流回路控制目标的特性,设计各回路的线性控制器,进而提出相应的直接功率控制方法,并根据线性化方程求解MMC换流器的最终控制信号;最后,考虑到线性化变换后系统变量无法被完全观测的问题,建立无法观测变量的特征方程,利用稳定性分析理论,对所提控制方法的零动态稳定性进行讨论.所提方法利用反馈线性化手段解决了MMC非线性功率模型下的控制难题,可同时实现MMC的功率控制和环流控制,并提高MMC换流器对功率参考的跟踪精度与动态响应速度.实验结果表明:在稳态运行工况下,所提方法的有功及无功功率跟踪精度更高,误差更小;在有功功率阶跃运行工况下,所提方法有功功率动态响应速度更快,无功功率的波动更小;在无功功率阶跃运行工况下,所提方法无功功率动态响应速度更快,有功功率的波动更小.该方法可有效控制MMC换流器的有功和无功功率,具有更高的功率跟踪精度和更快的动态响应.

基于直接反馈线性化的非线性励磁控制器

本文把直接反馈线性化理论应用于同步电机励磁控制器的设计中，得出了实用化的非线性励磁控制规律，并用解析的方法证明了直接反馈线性化方法和微分几何法可以得出完全相同的非线性励磁控制规律。在此基础上，本文提出了一种改进的非线性励磁控制规律，这种改进的励磁控制规律减少了所要量测的信号，而且使得信号的量测更加方便。仿真结果和动模试验表明了这种改进的非线性励磁控制规律的正确性和优越性。

直接功率和转矩一体化控制的能量回馈变频器

针对双PWM型能量回馈变频器基于开关表控制的磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接功率和转矩一体化控制方案。为满足网侧单位功率因数和负载侧转矩、磁链脉动小等要求,根据PWM整流器直接功率控制和PWM逆变器直接转矩控制的数学模型,提出整流器基于有功功率、无功功率的双闭环PI控制方案和逆变器基于转矩、磁链的双闭环PI控制方案。通过引入功率前馈环节,实现PWM整流与逆变的一体化控制。仿真和实验结果表明:系统动态响应快、抗干扰能力强;在直流母线电容容量减小的情况下,系统输入输出功率匹配仍然良好,验证一体化控制策略的正确性和有效性。

带电压调节功能的非线性鲁棒控制器(英文)

提出了一种既可增加多机电力系统暂态稳定性又可达到机端输出电压调节功能的非线性鲁棒控制器。该控制器由一个直接反馈线性化 (DFL)控制器和一个比例积分 (PI)控制器组成。 DFL控制器用于降低多机电力系统的非线性程度以及各机之间的相互作用。所提控制器设计方法既可保证系统稳定性又可达到调节电压的目的 ,同时在实现时不需要测量发电机功角。仿真结果表明 ,所提出的方案可在很宽的运行范围内增加系统的阻尼及稳定性。

论院格庄花岗岩的成因

通过地质学、岩石化学、微量元素和稀土元素地球化学等研究，认为院格庄花岗岩为板块俯冲带边缘上的同熔型花岗岩，与区内燕山晚期其它岩浆岩是同源岩浆演化的产物．

基于直接反馈线性化理论的微机非线性励磁控制器

应用直接反馈线性化（DFL）理论，为发电机励磁系统设计了非线性控制器，该控制器已在平度热电厂投入实际运行，为本文研制的励磁控制器的应用提供了具说服力的实例．

考虑系统非线性的SVC控制器设计

考虑系统的非线性，研究了静止无功补偿装置（ＳＶＣ）控制器的设计。应用直接反馈线性化方法设计了ＳＶＣ非线性控制器，解决了电力系统强非线性给设计带来的困难。在此基础上，针对单机无穷大系统进行了计算机数字仿真。分析和仿真结果表明：ＳＶＣ的非线性控制方式与ＳＶＣ的常规控制方式相比，可以有效地改善电力系统的静态稳定性及暂态稳定性。

发电机励磁系统的非线性控制研究

本文应用直接反馈线性化理论，为发电机励磁系统设计了非线性控制器，解决了电力系统的非线性特性在励磁控制器设计上的困难，使实现线性化的过程比微分几何法更加简捷．清晰．在此基础上，通过合理的实用化过程，使所设计的非线性励磁控制器达到了分散控制的要求，便于工程实现．用双ＣＰＵ系实现的微机非线性励磁控制器，对电力系统结构和工况的变化均具有很好的鲁棒性，为提高电力系统的标态稳定和暂态稳定水平提供了新的有效的控制手段．

高功率因数锂电池化成能量回馈系统

电池化成作为电池生产过程中的关键工序关系到电池的特性和质量,并直接影响电池的生产成本。设计了一套带能量回馈功能的高功率因数锂电池化成系统,包含监控、AC/DC双向变流器和DC/DC双向变换器。AC/DC双向变流器可实现能量的双向传递和交流侧高功率因数,双向DC/DC变换器用于实现锂电池的充、放电。对AC/DC双向变流器和双向DC/DC变换器的工作原理进行了分析,并通过实验对实验样机进行功能验证。

船舶电网方向保护配置的研究

船舶电网任意点短路故障时,电动机支路在短时间内会转变成发电机运行状态向短路点馈送短路电流。从电网方向保护的基本原理出发,分析了船舶的短路工况及电动机馈送短路电流,研究电动机馈送电流对电动机支路出口自身过电流保护的影响。结果表明,短路暂态过程中大容量电动机馈送的短路电流能达到额定电流的10倍,且随电动机容量的增大,馈送电流也相应增大,易造成电动机支路出口的过电流保护误动作。提出了在大容量电动机支路安装功率方向元件的措施,为船舶电网的安全运行提供保障。

新型节能电力测功器

推荐一种交-直-交三相电压型的双向变流器作电力测功器,它可用于各种动力装置,如汽车发动机、柴油机、汽轮机、内燃机的动力装置的稳态、瞬态及高动态实验,可将所吸收的能量转换成电能回馈到电网,并介绍了此电力测功器的电路拓扑及控制策略。