基于输入输出线性化的三电平Boost PFC控制策略

针对传统双闭环控制动态调节时间过长的问题,提出了一种基于输入输出线性化的三电平Boost PFC变换器控制策略。首先,分析了三电平Boost PFC变换器的工作模态,建立了状态空间方程;然后,推导出三电平Boost PFC变换器输入输出非线性模型,判断线性化的可行性,进而对系统进行线性化;最后,利用经典控制理论设计控制器,并增加电压平衡控制,保证变换器的中点电位平衡。仿真结果表明:负载恒定时,输入电流可跟随输入电压相位变化并保持正弦波形,电流波形更为平滑;负载跳变时,电压电流调节迅速,输出电压除纹波稍有变化外,电压平均值保持恒定。证明了所提控制策略具备良好的动、静态特性及强鲁棒性。

多能源互补独立电力系统的控制策略仿真研究

多能源互补电力系统是解决偏远地区供电问题的有效途径之一,西藏阿里地区比较适合建设光电、储能装置、水电和柴油发电互补的独立电力系统。针对光伏电站,提改进PQ下垂控制与功率外环控制相结合的综合控制策略。针对不同的控制目标,设计两种功率外环控制策略。利用电力系统分析软件DIgSILENT/PowerFactory对该独立电力系统及控制策略进行仿真;分析不同控制策略下电网的动态响应特性,并研究V/f响应功率外环控制策略下光伏电站独立支撑电网的能力。仿真结果表明,光照强度发生剧烈变化以及大容量设备启停时,系统能够快速跟踪动态响应变化,其电压和频率均能可靠快速地恢复至正常水平。

质子交换膜燃料电池神经网络控制研究

近年来,质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其环保特性受到越来越多的关注。在正确操作下,维护燃料电池系统的良好运行非常重要。研究建立了质子交换膜燃料电池的动态模型,并设计了质子交换膜燃料电池神经网络(NN)控制器。仿真结果表明,所提出的神经网络控制器鲁棒性强,其构成的闭环控制系统静动态性能良好,达到了恒功率输出的要求。

一种基于PIC16F877A的数控电源设计

针对传统直流稳压电源存在稳压精度不高、不易调准、读数不直观的问题,提出了一种基于PIC16F877A数控稳压电源的设计方案,介绍了系统的工作原理及软硬件设计。该系统采用闭环反馈的方式对设定参数进行智能调节和控制以提高稳压电源输出精度,通过串行通信接口实现上、下位机的通信,具有灵活设定参数以及远程控制与监测功能。试验结果表明,该系统运行稳定,输出精度高、误差小,具有较强的可靠性及抗干扰能力。

基于坐标变换锁相环的动车组辅助逆变电源并网控制

针对辅助逆变电源在并网过程中输出电压相位的控制,提出基于坐标变换锁相环的相位检测方法,对辅助逆变电源和供电网络的电压频率及相位进行检测;根据检测得到的二者电压相位差对辅助逆变电源输出电压的相位进行调节,以保证辅助逆变电源输出电压的相位与供电网络的相位相同。通过仿真验证提出的相位检测方法和相位控制方法。结果表明:提出的相位检测方法和相位控制方法能快速、准确地检测出辅助逆变电源输出电压和电网电压的相位,并能对辅助逆变电源输出电压的相位进行控制,使两者相位一致;与无电压相位控制相比,能有效消除辅助逆变电源并网过程中出现的电压和电流冲击,确保辅助逆变电源安全、可靠工作。

无线电能传输负载特性控制策略研究

针对系统对负载及互感等因素变化的敏感性而造成的输出电压不稳定的问题,提出了一种双闭环控制的恒压输出系统。首先分析了谐振式无线电能传输系统的工作原理并利用电路理论搭建其耦合结构的数学模型;根据系统的数学模型分析了系统的传输特性;最后利用MATLAB/Simulink软件对整个系统开环、单闭环与双闭环控制进行仿真和分析,验证了在系统双闭环条件下,系统的输出电压在负载突变和互感改变时具有更好的电压稳定性、响应速度、波形效果和鲁棒性。

混合型有源电力滤波器双闭环控制

混合型有源滤波器(HAPF)是一种改善电能质量的装置,针对其无源器件容易造成直流侧电压难以控制以及系统谐振的问题,提出一种变流器输出电流和电感电压反馈的双闭环控制器。首先建立变流器输出电压和无源支路上电感电压的数学模型,但模型中存在大量耦合项,为了实现无静差控制,采用变量前馈的解耦方式消除耦合量。然后对系统控制进行设计,电感电压作为外环保证跟踪精度;选用变流器输出电流作为内环,加入系统有源阻尼,抑制系统谐振尖峰。最后仿真和实验结果表明,该控制策略提高了直流侧电压控制的动态响应速度和稳态精度,同时降低了谐振尖峰对系统稳定性的影响。

单频电源平抑风电输出功率优化控制方法

随着电力电子装置应用日益广泛,其产生的大量谐波会导致输出功率降低和电网污染,其中以单频电源最为严重。为解决这一问题,提出一种基于制氢系统的单频电源平抑风电输出功率方法。建立以电解槽开关操作和运行状态为变量的0-1整数规划模型,实现电解槽平抑电源功率波动的优化控制。根据电解槽系统的运行特点,适当调整优先级约束条件,采用隐枚举法进行求解,通过仿真分析验证所提方法的有效性。仿真实验结果表明:采用该方法调节后可有效改善输出电流,输出功率因数达到0.98以上,可得到稳定输出电压且能实现输出电压宽范围调节。

开关磁阻风力发电系统研究

针对传统的基于异步发电机、双馈发电机和永磁同步发电机的风力发电系统稳定性较差,风力发电系统的实验研究需要诸多条件、不易实现的问题,提出了一种在不具备风场实验条件情况下进行基于开关磁阻发电机的风力发电系统研究的方法,即采用直流电动机模拟风力机来进行开关磁阻发电系统的实验。建立了直流电动机模拟风力机的仿真模型,介绍了基于该模型的开关磁阻风力发电系统最大输出功率闭环控制方案。仿真结果表明,该控制方案能使所建立的发电系统快速进行功率调节并进入稳态工作。

光伏并网逆变器控制策略的研究

为了提高光伏电源逆变器并网对配电网电压的影响,并给出合理的分布式光伏并网规划方案,针对输出电能稳定性建立双环控制策略,利用仿真软件PSCAD/EDC进行了建模和仿真并以此组建了整个光伏微电网系统模型。用双环控制对控制策略进行了优化,使光伏发电系统进过逆变器输出功率最大。通过仿真实验,该仿真分析结果可为光伏发电控制系统系统优化及规划建设提供科学的参考依据。

基于输出侧双模块并联的电力电子变压器高电能质量控制策略

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)在给不平衡或非线性负荷供电时,可能会出现PET装置输出侧电压幅值和频率不稳定的现象,甚至影响PET的供电可靠性。针对PET输出容量大、容量模块化可调、高电能质量供电等需求,避免单台逆变器输出模块在处理不对称或非线性负荷时的局限性,本文提出了PET输出侧(逆变级)双模块并联的高电能质量控制策略。主要思路为:输出侧中的一个逆变器模块采用电压电流双闭环控制策略,可视为电压源,负责提供稳定的PET输出侧电压,起到稳定其他输出侧逆变器模块的电压基准值的作用,既可以补偿所有负序、谐波及无功电流以降低对PET输出电压的不利影响,同时还按照既定的输出侧模块功率分配策略输出有功功率和无功功率。输出侧的其他逆变器模块则采用电流补偿控制策略,可视为电流源,用于增大输出电流,提升PET装置的容量。以两个输出侧逆变器模块并联输出为例进行理论分析,认为所提控制策略既可以提高PET装置的输出容量,又可以极大降低非对称负荷对PET输出电压稳定的不利影响,有效地提升了PET的负载适应性、容量扩展性及供电可靠性。仿真结果验证了本文所提出控制策略的有效性。

高压岸电系统多路输出功率均衡控制方法

为使岸电电源系统具备更强的电能变频能力,从而更好适应电网的均衡供电制度,提出高压岸电系统多路输出功率均衡控制方法。根据主电路参数情况,确定电流内环与电压外环的电量输出功率数值,完成高压岸电系统多路输出环境研究。在此基础上,分析直流母线电压波动行为,通过计算输出功率均衡量的方式,得到具体的惯性控制系数值,实现高压岸电系统多路输出功率均衡控制。对比实验结果表明,与传统的柴油发电方式相比,在所提均衡控制方法作用下,锚地岸电电源系统的稳定电压可快速从380 V/200 Hz变更至440 V/200 Hz,能够较好地适应电网的供电制度,提高高压岸电系统的变频能力。

一种新型实用高频中小功率CO_2激光电源

介绍一种新型实用CO2激光电源,利用IGBT为主开关管,采用高压包串联供电和预充电,在电路结构上更趋于小型化、高频化、集成化、通用化.测试和应用结果表明该电源具有良好的性价比和可靠性,达到雕刻印刷的高频开关要求,适于生产.

基于脉冲宽度调制整流的电流互感器取电策略

针对母线低电流时取能不足、启动电流大的问题,提出基于脉冲宽度调制整流电路的大功率在线取能方法。利用控制回路调节整流输入阻抗,使其在母线低电流时与电流互感器内阻匹配以输出最大功率,在母线大电流时改变阻抗稳定输出功率。文中建立了CT取电装置的等效模型,分析了电源最大功率输出条件,搭建了整流电路输入阻抗控制回路,为取电装置的制作提供了理论基础。利用Simulink搭建取电装置的模型进行仿真,结果表明,在母线电流较低时,利用该方法可以取得更大的功率且可以在母线电流宽范围波动时稳定运行。

一种星载多路输出电源控制环路设计

由于星载多路输出电源工作过程对稳定性要求较高,工程上很难建立准确的环路模型,针对设计难点,提出了基于开关网络平均建模法的BUCK+半桥多路输出变换器闭环控制方案,结合具体电源指标对参数进行了验证,结果满足设计要求,该电源控制环路设计对于卫星二次电源工程应用具有一定的指导意义。

核级充电器输出振荡故障分析及处理

以AP1000核电机组依托项目调试过程中,1E级充电器对放电完成后的蓄电池进行再充电过程中出现的输出波动及主熔丝熔断故障为例,对故障原因进行了分析,并提出采取更新主控板固件及标准接口板等相应的处理措施,经仿真模拟及现场验证,AP10001E级充电器输出振荡及主熔丝熔断故障得到了有效处理,保障了1E级直流及UPS系统的安全稳定运行。