基于双滞环的飞轮储能系统充放电控制策略

针对飞轮储能系统(FESS)充放电过程中直流牵引网压剧烈波动导致电机频繁起停的情况,提出一种基于双滞环的FESS充放电控制策略。该策略在基于电压滞环的传统充放电控制策略的基础上增加了转速滞环控制,通过双滞环控制对FESS的充放电特性进行优化,能够有效避免电机的频繁起停问题,提高系统的储能效率和可靠性。在青岛地铁某线路实现挂网运行,通过工程应用验证了所提策略的可行性和实用性。

基于改进电压空间矢量调制的有源滤波器双滞环电流跟踪控制策略

以同时减小开关频率和电流跟踪误差为控制目标,提出一种电力有源滤波器电压空间矢量双滞环电流跟踪控制的新方法。该方法直接在复平面上实施控制,能够准确给出参考电压矢量,并结合误差电流矢量与双滞环选择优化的开关状态输出。双滞环的运用,有效降低高次谐波分量的同时保证了电流响应速度;电压空间矢量脉宽调制精确合成参考电压矢量,在恒定开关频率的同时提高了直流电压利用率。该控制策略简单可靠,鲁棒性强,易于离散化实现。仿真及实验结果均证明了其可行性及良好的暂稳态补偿性能。

基于空间矢量双滞环策略的STATCOM直接电流控制方法

提出一种适用于STATCOM的直接电流控制新方法以减小开关频率和电流跟踪误差。该方法通过指令电流求导矩阵替代参考电压预测方法,能够准确判定参考电压矢量的位置,并根据误差电流矢量与双滞环阈值的大小选择优化的开关状态输出。与其它电流控制方法相比,基于空间矢量双滞环策略的直接电流控制方法可以保证无功电流的快速响应性能,同时有效降低开关频率。仿真与实验结果证明其良好的动静态性能。

光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略

提出了一种适用于三相光伏并网逆变器的双滞环电流控制改进算法。根据逆变器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦控制,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制。最后利用Matlab/Simulink工具箱和3kW实验平台对双滞环控制算法进行验证。结果表明,该算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效地克服了开关频率变化不固定、开关损耗较大等问题。

基于内置重复控制器改进无差拍的有源滤波器双滞环控制方法

采用内置重复控制器的方法弥补无差拍算法和离散控制系统中的周期性误差,通过对内置重复控制器的设计保证了系统的稳定裕度和稳态准确度。针对内置重复控制器动态性能差的缺点,采用基于空间矢量的滞环控制策略,结合双滞环控制思想,当误差电流落入内环时,使用最优矢量调制得到精确的开关状态;当误差电流落入外环时,使用最快矢量控制迅速减小误差电流到达新的稳态。仿真和实验皆验证了所提出的控制方法具有良好的稳态控制准确度和暂态响应速度。

统一电能质量控制器并联侧的改进双滞环电流控制策略研究

为提高统一电能质量控制器的电流控制策略水平,提出了一种基于最优电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法。该方法先利用常规双滞环控制法,以参考电压矢量的空间分布和误差电流矢量的越界情况及所在区域为依据,给出最佳电压矢量输出,以快速控制相间误差电流。虽然该方法能保证了系统暂态过程中的响应速度,也显著降低了开关频率,但误差电流在内环时逆变器不动作导致统一电能质量控制器的补偿精确度有所降低。针对此问题,将自抗扰控制方法引入误差电流内环控制上,它将内环时系统内部模型的不确定性与系统的外部不确定性统一视为系统的未知干扰,通过扩张状态观测器来估计,然后利用非线性反馈控制律进行补偿,最后利用混沌粒子群优化算法对各个参数进行优化。该方法不需要精确地测量谐波,并且对于不同的典型负载、负荷侧电流大小和相位的变化都有很强的适应性,Matlab软件仿真和采用DSP硬件实验结果验证了所提出的电流控制方法的动静态性能和鲁棒性良好。

一种光伏并网逆变器的双滞环SVPWM控制新算法

逆变器作为系统能量转换与控制的核心,其电流的控制设计至关重要。提出了一种改进的光伏并网逆变器双滞环电压空间矢量电流控制新算法。外环利用离散控制和无差拍控制原理,并在稳态和暂态时分别用2种不同的观测器模型预测指令电流,采用矢量合成控制算法。内环则利用逆变器输出电压及误差电流来判断参考电压矢量位置区域,选择最优电压空间矢量,直接在复平面上实施控制。结果表明,该算法不仅提高了电流动态响应速度,而且有效限制了误差电流,显著降低了逆变器的开关损耗。仿真和实验验证了该算法的有效性。

光伏并网逆变器SVPWM双滞环低电压穿越控制

空间矢量脉宽调制(SVPWM)双滞环电流控制利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布给出了最佳的电压矢量切换,使电流误差控制在滞环宽度内。将该方法应用于光伏并网逆变器系统,既能提高光伏逆变器的电流响应速度,又能有效限制电流误差,改善电流跟踪性能,从而提高光伏并网逆变器的低电压穿越(LVRT)能力,并能在电网电压跌落期间提供无功功率以支撑并网点电压。仿真和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性,同时能较好地满足光伏并网逆变器LVRT的要求。

双滞环空间矢量电流控制的三电平有源滤波器

为了克服传统有源滤波器开关频率波动较大和电流跟踪效果较差的问题,提出了一种双滞环空间矢量控制的电流跟踪方法,并应用于三电平有源滤波器。该方法以同时减少开关频率和电流跟踪误差为目标,直接在复平面上进行控制,通过判断误差电流矢量幅值的大小,运用双滞环控制方案对开关频率进行优化,能够在满足输出电流误差要求的前提下有效减小开关频率,并采用脉宽调制技术,实现对指令电流进行精确跟踪。结果表明该方案实时性高、鲁棒性强、具有良好的谐波补偿性能。

基于双滞环电流控制4桥臂静止无功发生器的研究

为了使静止无功发生器除了无功补偿以外,还具有消除谐波、零序和负序等有害电流的功能,对采用直接电流控制方法的静止无功发生器进行研究。选择4桥臂变流器作为静止无功发生器的主电路;建立了4桥臂静止无功发生器数学模型;改进了基于αβ0坐标系的双滞环电流控制方法;对此静止无功发生器方案进行了仿真研究,结果表明该静止无功发生器能够补偿不平衡系统的无功功率,同时能够有效地滤除系统中的谐波、负序和零序等有害电流。

D-STATCOM一种新型的双滞环电流控制法

配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)对补偿指令电流的跟踪性能直接影响其补偿效果。传统的滞环电流跟踪控制法具有实现简单、动态响应快,但开关频率高且波动范围较大的特点;基于电压空间矢量的滞环电流控制法能有效降低开关频率,提高直流电压的利用率,但较大的运算量会影响对补偿指令电流的跟踪效果。结合两种方法的优点,提出了一种新型双滞环电流控制方法,在保证对补偿指令电流较高跟踪精度的同时,有效降低开关器件的开关频率来改善D-STATCOM。最后通过实验证实了该方法的正确性和可行性。

单相三电平整流器双滞环SVPWM电流控制方法

基于电压空间矢量分析原理,提出了一种适用于开关管钳位混合单相三电平整流器的双滞环SVPWM电流控制方法。分析了单相三电平整流器的工作模式,提出了一种四态双滞环比较器来控制电流内环。根据输入比较器的误差电流大小,输出四种状态值,结合由电动势与预测电流离散化计算得到的指令电压矢量的所在区域,选择最佳开关输出矢量,使得电流误差控制在系统要求范围内。通过Matlab仿真,比较了跟踪电压矢量、两态单滞环、四态双滞环SVPWM电流三种控制方法,仿真结果验证了四态双滞环电流控制的优越性,通过小功率样机实验验证了双滞环控制算法的可靠性。

基于电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法

为提高有源电力滤波器的补偿精度,提出一种基于电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法。该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布给出最佳电压矢量输出,控制电流误差在滞环带内;双滞环的引入,保证了系统暂态过程中的响应速度,同时也具有较好的稳态跟踪能力,可有效限制电流误差。同时还提出了一种扇区判定和参考电压求解的优化算法,与其他电流控制方法相比,该控制方法提高了电压利用率,也显著降低了开关频率,在Pspice软件环境下的仿真结果证明了其良好的动静态性能。

基于双滞环的光伏并网逆变器ZVRT控制技术

根据光伏电站并网标准要求,针对光伏电站在电网故障时突然脱网的不利影响,提出一种基于双滞环的光伏逆变器零电压穿越(ZVRT)控制技术。在电网电压跌落时投入该控制策略,能限制有功电流的增大,并能在电网电压跌落期间提供无功功率以支撑并网点电压,从而提高光伏并网逆变器的ZVRT能力。仿真和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性,能较好地满足光伏并网逆变器ZVRT要求。

单滞环SVPWM电流跟踪控制策略的优化方法

为提高有源电力滤波器的电流跟踪性能,针对传统的单滞环SVPWM电流跟踪算法的不足,提出了一种适用于并联型有源滤波器的双滞环SVPWM电流跟踪控制策略的优化方法。该方法通过对三相相间误差电流矢量的正负来判断空间电压矢量所在的区域,相对于传统的方法,避免了判断空间电压矢量所在区域的繁琐运算,同时也略去了三相电网电压检测环节,简化了电路设计;而且采用双滞环控制方法,有效地弥补了传统方法在误差电流较大时不能够快速跟踪电流的缺点。该方法运行效率高,且具有较高的鲁棒性。通过实验验证了该方法的优越性。

基于光伏并网逆变器的一种滞环电流控制技术

在三相光伏并网逆变器系统的设计中,滞环电流控制策略具有开关频率高、电流谐波失真较大等问题。介绍了一种空间矢量-不对称双滞环电流控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台分别搭建了基于三相静止坐标系下与两相静止坐标下的仿真模型,在并网电流与电网电压、开关频率、功率因数等方面对两种控制策略进行对比分析,仿真结果验证了空间矢量-不对称双滞环电流控制方法能够在一定程度上减小开关频率,降低输出电流的总谐波失真。

提高双馈式风力发电机故障穿越能力的控制策略

针对PI电流调节的双馈异步风力发电机故障穿越能力弱的问题,提出基于双滞环电流矢量控制的故障穿越策略。正常时应用PI电流控制器,电网故障及故障清除期间应用双滞环电流矢量控制的电流控制器,电网故障清除稳定后再切换到PI电流控制器。在Mtalab/Simu1ink里建立了所提出的故障穿越策略的仿真模型,针对电网常见三种故障类型进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的故障穿越策略限制了转子过电流和Dc-link的冲击电压,验证了其可行性,提高了双馈式风力发电机的故障穿越能力。

双馈风力发电机组动态性能改善的控制策略

针对传统PI电流调节器瞬态响应速度慢和控制带宽窄的问题,提出基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器.分析了基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器的工作原理,导出了双滞环电流矢量控制的开关表.在Matlab/Simu1ink平台中构建了所提出的基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器的仿真模型,仿真结果表明所提出的基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器具有快速的动态响应速度,其动态性能优于传统的PI电流调节器,可满足双馈风力发电机组对有功和无功功率快速调节的要求.

新颖的双馈式风力发电机低电压穿越控制策略

针对现有文献中双馈风力发电机组低电压穿越控制策略存在的缺陷,提出一种新颖的低电压穿越控制策略.在电网故障期间,利用双滞环电流控制器快速的瞬态响应速度和对系统参数变化的不敏感性来抑制转子电路的过电流;在dc-link上采用crowbar技术,吸收转子侧多余能量,防止直流母线电压过高.在Mtalab/Simu1ink平台中构建了所提出的低电压穿越控制策略的动态仿真模型,研究了三种典型电网故障下的低电压穿越性能,验证了所提出的低电压穿越策略的可行性.仿真结果表明所提出的低电压穿越策略抑制了转子绕组的过电流和dc-link的电容过电压,改善了双馈式风力发电机的低电压穿越性能.

电磁式馈能悬架系统的建模及控制策略研究

针对悬架主动控制高能耗的问题,研究了双向AC/DC变换器的双波段滞环电流控制器,并提出了一种电磁式馈能悬架半主动控制系统。建立了悬架的机-电耦合模型,基于电流控制器和天棚算法设计了馈能减振控制电路,理论推导了电流控制器的电流波纹系数和开关周期,理论分析和仿真表明其有快速高精度的电流跟踪能力。此外,仿真表明,该耦合模型能描述相对位移、感应电动势和电流随负载电阻变化的合理变化趋势。该半主动控制系统能采集和存储振动能量,并利用存储的能量调节电阻尼力抑制悬架振动,具有低能耗减振特性。