The Paralleling of High Power High Frequency Amplifier Based on Synchronous and Asynchronous Control

The vertical position of plasma in the HT-7U Tokamak is inherently unstable. In order to realize active stabilization, the response rate of the high-power high-frequency amplifier feeding the active control coils must be fast enough. This paper analyzes the paralleling scheme of the power amplifier through two kinds of control mode. One is the synchronous control; the other is the asynchronous control. Via the comparison of the two kinds of control mode, both of their characteristics are given in the text. At last, the analyzed result is verified by a small power experiment.

Distributed Control of Multiple-Bus Microgrid With Paralleled Distributed Generators

A microgrid is hard to control due to its reduced inertia and increased uncertainties. To overcome the challenges of microgrid control, advanced controllers need to be developed.In this paper, a distributed, two-level, communication-economic control scheme is presented for multiple-bus microgrids with each bus having multiple distributed generators(DGs) connected in parallel. The control objective of the upper level is to calculate the voltage references for one-bus subsystems. The objectives of the lower control level are to make the subsystems' bus voltages track the voltage references and to enhance load current sharing accuracy among the local DGs. Firstly, a distributed consensusbased power sharing algorithm is introduced to determine the power generations of the subsystems. Secondly, a discrete-time droop equation is used to adjust subsystem frequencies for voltage reference calculations. Finally, a Lyapunov-based decentralized control algorithm is designed for bus voltage regulation and proportional load current sharing. Extensive simulation studies with microgrid models of different levels of detail are performed to demonstrate the merits of the proposed control scheme.

Controller Design for Electric Power Steering System Using T-S Fuzzy Model Approach

Pressure ripples in electric power steering （EPS） systems can be caused by the phase lag between the driver s steering torque and steer angle, the nonlinear frictions, and the disturbances from road and sensor noise especially during high-frequency maneuvers. This paper investigates the use of the robust fuzzy control method for actively reducing pressure ripples for EPS systems. Remarkable progress on steering maneuverability is achieved. The EPS dynamics is described with an eight-order nonlinear state-space model and approximated by a Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model with time-varying delays and external disturbances. A stabilization approach is then presented for nonlinear time-delay systems through fuzzy state feedback controller in parallel distributed compensation （PDC） structure. The closed-loop stability conditions of EPS system with the fuzzy controller are parameterized in terms of the linear matrix inequality （LMI） problem. Simulations and experiments using the proposed robust fuzzy controller and traditional PID controller have been carried out for EPS systems. Both the simulation and experiment results show that the proposed fuzzy controller can reduce the torque ripples and allow us to have a good steering feeling and stable driving.

电动拖拉机双电源并联控制研究

电动拖拉机具有结构简单和节能减排等优点,但现有电动拖拉机作业时采用单一动力电池能源,存在续航时间短的问题。为了提高电动拖拉机长续航供电能力,提出了一种基于下垂控制的直流双电源并联均流联合供电方案,利用MatLab/Simulink搭建了系统模型。仿真试验表明:单电源可以实现升压稳压控制;基于下垂控制的双电源并联均流能够实现双电源的电流均流;当切换不同功率负载时,系统电压随功率增加按比例下调,验证了该方案的可行性。

Inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW

A type of novel inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed gas metal arc welding （GMAW） is presented mainly for dealing with the disadvantages of the conventional power supply for twin-wire pulsed GMA W of which the output power is generally difficult to increase due to limitations of the power of semiconductors and the power density of magnetic devices. In the power supplies for the master and slave arcs, the digital signal processor （DSP） TMS320F28335 is used to form the DSP- based synergic control system for parallel high-power pulsed GMA W, which achieves high-power output of two parallel inverters controlled by a single DSP ; master-slave communication is achieved by using e controller area network （eCAN）module of DSP, thas realizing anti-phase pulse output of high-power twin-wire pulsed GMA W and reducing the interference between twin arcs. The experiment results demonstrate that the designed inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW can bring about high-power efficiency of welding, stable welding process and proper formation of welds.

电动汽车充电站动力电池并联重组供电均衡性

为优化电动汽车充电电池的供电性能,研究电动汽车充电站动力电池并联重组供电均衡性。通过串并联转换方式对动力电池完成并联重组。并在并联重组的电池上安装供电均衡性控制器,确定控制运行周期、导通占空比等作为均衡控制参数,进而实现对并联重组动力电池的供电均衡性控制。通过应用实验可得出结论:所提方法应用下,电动汽车充电站动力电池的供电电压的时序均衡指标、空间均衡度指标、放电量偏差和负载标准差均满足应用要求,由此证明设计方法控制效果较好。

适用于多并行线路功率平衡的电磁式潮流控制方法

随着电网互联互通进程推进,各区域电网之间依靠联络线连接成一个整体,其中,多并行线路在运行过程中可能出现潮流分布不平衡现象,这一点可能威胁电力系统的安全稳定运行。针对该问题,提出了一种由电压移相器和电压调节器串联组成的电磁式潮流控制器的拓扑结构,分析其潮流调控机理,并提出一种应用于多并行线路功率平衡调节的电磁式潮流控制器控制策略。通过坐标转化将三相电力系统电路方程转化在dq坐标下,实现对调节线路的有功、无功独立控制。双线路并联仿真结果表明,所提控制策略能够良好的应用于电磁式潮流控制器,针对负荷变动的电力系统具有良好的调节效果,调节误差小,采用电磁式潮流控制器具有很高的经济性和耐用性。

基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功功率分配策略

由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自适应虚拟阻抗设计方法。基于该方法的无功功率分配策略在实际线路阻抗未知且分布式单元之间无互联通信的工况下,可实现无功功率高精度分配。该策略还可以改善引入虚拟阻抗存在的无功功率分配精度与输出电压跌落之间的矛盾,抑制变流器间的环流。此外,对变流器进行小信号稳定性分析以合理设计控制参数。硬件在环仿真的结果验证了所提控制策略的有效性。

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)。

基于虚拟阻抗的模块化直流电源并联均流控制研究

直流电源各模块之间的参数存在差异,导致模块化直流电源并联运行时存在环流问题。为解决该问题,研究了基于虚拟阻抗的模块化直流电源并联均流控制。文章在模块化直流电源并联运行过程中检测模块间环流,设计一种纯阻性的虚拟阻抗,并加入直流电源并联系统控制结构。通过调整虚拟阻抗来抑制并联电源模块间环流,实现模块化直流电源并联均流控制。实验结果表明,设计方法下各并联直流电源模块之间负载电流的最大偏差仅0.58 A,可以实现良好的均流控制。

高频模块化UPS并联控制技术研究

针对现有方法控制不间断电源(Uninterrupted Power Supply,UPS)时电源运行稳定性差的问题,开展高频模块化UPS并联控制技术研究。首先建立高频模块化UPS并联运行等效电路,其次设计UPS滑模变结构控制策略,最后将比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制与UPS滑模变结构控制相融合,提出一种控制技术。实例应用证明,所提技术可以显著提升电源运行动态性和稳定性,具有较大的应用价值。

基于潮流计算的变电站一键顺控功能离线测试研究

现有变电站一键顺控功能离线测试时,没有分析变电站并行效果,导致离线测试效果差,提出基于潮流计算的变电站一键顺控功能离线测试研究方法。通过一键顺控技术和其拓扑结构,构建一键顺控系统,引入潮流算法,分析变电站并行度,结合雅可比逆矩阵修正算法,完成变电站系统的并行效果分析,实现变电站一键顺控功能的离线测试。实验表明,设计方法准确获取了静态和动态功耗电流等,变电站数据量为9000个时,其值分别为131 mA和133 mA,确定了工作频率与电流值有关,因此,该方法可以实现变电站一键顺控功能离线测试,具备有效性。

某数据中心备用电源系统改造方案及施工实施

对已运行15年的某数据中心备用电源系统进行了改造,通过新建一套主控制系统,将发电机组控制模块、并机模块及PLC集成在控制柜内,实现发电机组的控制功能及并机功能,具有控制六路开关柜的功能。在机组旁就地各新增一台控制屏,用于直接控制单台发电机的启停,并可在实现两台发电机的手动并机,同时保留原控制柜作为备用,介绍了确保在不影响市电供电、油机正常备用发电情况下的施工时应注意的事项。

基于等价输入干扰的电力通信UPS并联控制

为了提升电力通信系统的稳定性,提出基于等价输入干扰的电力通信不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)并联控制策略。基于电源系统运行状态监测结果,设计基于等价输入干扰的并联控制器,求解并联控制器的参数,通过前馈修正方法,实现UPS的高效并联控制。实验结果表明,基于等价输入干扰的电力通信UPS并联控制方法在长时间运行中表现出更优秀的稳定性,可以为电力通信系统的稳定运行提供有力保障。

基于下垂控制的构网型变流器电压控制策略

为了提高系统的电压稳定性,在传统下垂控制的基础上,提出了一种基于有功电流和无功电流相结合的自适应下垂控制方法。详细介绍了构网型变流器并联组成微电网的控制策略。下垂控制器分为电流(功率)解耦、一阶微分和下垂控制3个单元。从同步发电机的角度出发,分析了一阶微分环节和下垂系数的设计原则。分析并验证了构网型变流器并联系统功率分担的“通信机制”。最后,建立仿真模型,通过仿真结果验证了该方法的可行性。

基于戴维南等效的过电压在线控制方法

随着分布式光伏在配电网中渗透率不断提高,配电网电压越限问题日益受到关注。针对电网与光伏间的负荷因不协调运作而产生的过电压问题,提出了一种基于戴维南等效的过电压在线预防控制策略。在正常运行条件下,光伏系统按最大功率跟踪输出;当并网点电压高于预设电压值,通过戴维南参数和预设电压值实时预测光伏输出功率上限,根据自适应下垂曲线动态调节使得并网点电压保持在指定的范围内。该方法可避免逆变器频繁启停,使光伏系统在配电网中始终保持在线状态,同时最大限度地提高光伏并网发电量。利用IEEE 34节点系统进行仿真,结果验证了该控制策略的有效性。

下垂控制策略在变流控制中的应用分析

在多种同类型设备协同工作的系统中,下垂控制策略应用广泛,它是保证系统工作稳定、功率分配均衡的重要方法。轨道交通车辆车载设备多样、负载分散,并联方式可有效提升其供电系统的冗余性和可靠性。文章介绍了CRH3型动车组辅助变流器并联供电系统、CRH2型动车组辅助整流器并联供电系统的整车并联结构和并联运行原理,根据辅助变流器和辅助整流器的输出结构,计算分析输出电流的组成、影响因素,并阐述了下垂控制策略在CRH3型动车组辅助变流器和CRH2型动车组辅助整流器并联供电系统的并联控制中的应用形式。通过对下垂控制策略在轨道车辆不同车型,交直流不同电压制式,软硬件不同控制方式下应用的说明和分析,深入浅出地总结了下垂控制策略的基本原理、适用场合和应用意义。

并联UPS系统均流控制

研究了一种不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)均流控制方法,在有功功率和无功功率控制逆变基准电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过CAN总线进行传输,提高了并联系统的抗干扰能力和可靠性。滤波电感电流直流分量控制的加入可以有效地提高整个并联UPS系统的均流特性以及稳定性。2台DSP控制的30 kVA三相四线UPS并联系统验证了该方法的可行性,实验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果和稳定性。

400Hz中频单相电压源逆变器的输出控制及其并联运行控制

中频电源由于其较高的输出频率,要想得到较好的输出电压波形和较大的输出功率,则比工频逆变器的控制更加困难。针对400Hz中频逆变器的特点,给出了一种带幅值环的双闭环单相逆变器控制策略,得到了很好输出波形。并提出了一种介于有线和无线并联控制方法之间的共享同步信号的外特性下垂控制方法,以及用于消除直流环流的直流偏置电压下垂方法,将上述方法应用于中频逆变电源的并联运行控制,取得了很好的均流效果。介绍了该方案的理论依据,并搭建了两台1.5kW的实验样机,实验结果证明了该方案的有效性。

开关电源模块并联均流系统的研究

随着软开关PWM和并联均流技术的发展,大功率、高性能的高频开关电源的研究和开发已成为电力电子学的主要研究领域。对开关电源模块并联均流控制方法进行了分类,并对不均流的原因进行了详细的分析。重点对最大电流均流法进行研究和分析,依据此法设计了简单实用的均流控制电路并进行仿真和硬件试验,最后给出了电源模块的仿真波形和电源系统并联运行的测量数据,试验证明了理论分析的正确性和均流电路设计的合理性,具有一定的实用价值。