基于自适应虚拟阻抗控制的孤岛微电网电能质量优化策略

随着大量不对称负载以及非线性负载的接入,孤岛微电网的电能质量问题日益凸显,如何合理分配不平衡和谐波功率成为关键。目前提出的分配策略多致力于实现谐波和负序电流的均分,降低过载风险,但忽略了不同逆变器改善电能质量的差异性。为此,以充分利用逆变器的剩余容量为核心思想,文中提出了一种以改善微电网电能质量为目标的功率分配策略。所提控制策略将剩余容量与输出的非基频功率之差作为输入,自适应调节基波负序和主导谐波频率处的虚拟阻抗,从而保证了逆变器在稳态工况下不过载,并为谐波电流和负序电流分别提供阻抗尽可能小的流通路径,达到改善微电网电能质量的目标。为保证虚拟阻抗调节的稳定性与快速性,基于根轨迹分布确定了虚拟阻抗稳定域范围,并提出了一种改进的变参数积分控制方法。最后,通过仿真和硬件在环实验验证了所提控制策略的可行性与有效性。

精细等离子切割的控制策略研究

精细等离子电源的输出电流纹波和动态特性,是影响切割加工质量的重要因素。针对精细等离子电源在切割含有拐角的工件时电流纹波大、动态响应慢和切割质量差的问题,对斩波式等离子电源的输出电流纹波及其影响因素进行了分析。在此基础上对主电路进行了优化设计,采用变参数比例积分(PI)控制策略,并结合切割机床的计算机数控(CNC)系统进行一体化控制。为了验证方案的有效性,搭建了额定功率45 kW的实验平台并进行了实际切割实验,实验结果表明,优化后的方案有效地提高了输出电流的动态响应速度,输出电流纹波率小于3%,工件切割面光滑,切割面倾角小于1°,达到了精细等离子切割的加工质量要求。

虚拟瞬时功率应用于数字锁相环设计与分析

传统锁相环无畸变电压的抑制能力,在畸变电压条件下易造成误动作,为此提出基于虚拟瞬时功率数字锁相方法。该方法通过对虚拟瞬时功率信号低通滤波与变参数PI控制,得到参考电流信号,利用其相位超前基波正序电压90°这唯一稳定点对基波正序电压进行锁相。在电压畸变条件下,该方法能够快速准确跟踪A相基波正序分量的相位。仿真与实验结果表明,该锁相方法动态响应速度快,稳态精度高,对电压畸变有很强的抑制能力。