同步定频微电网无通信二次调压策略

同步定频微电网采用电流电压(I-U)下垂控制策略易于实现分配功率、消除频率偏差。但在孤岛模式运行该策略时,负荷变化会引起电压波动。文章提出了基于就地信息的同步定频微电网二次调压策略,根据可调度型分布式电源(Distributed Generation,DG)出口实时电压动态调整下垂曲线,实现DG输出电压的二次调节,使负载端电压始终在设定的范围内。针对无通信条件下可能出现的多个DG调整下垂曲线动作不同步的问题,提出了基于卫星授时信号同步调整下垂曲线的方法,微网内各DG同步检测就地电压,同时根据线路阻抗大小设计各DG输出电压最大、最小阈值,使各DG同步调整下垂曲线。二次调压策略对功率分配影响较小,且可以提高DG输出功率。Simulink仿真和实验结果验证了所提二次调压策略的有效性。

孤岛运行微电网的同步定频电流控制原理与验证

现有的孤岛运行微电网的主从控制方法只适用于有大容量支撑电源的小型系统;对等控制方法存在产生功角与频率稳定问题,且不能很好地适应微电网运行条件。针对全逆变器微电网,提出逆变器利用卫星授时信号同步,产生相位相同、频率固定为工频的电流,采用I/U下垂控制实现有功与无功出力按照逆变器的容量比例进行分配;采用常规的无功补偿方法实现无功功率的就地补偿,降低逆变器的无功功率输出。通过数字仿真与物理试验,验证了所提方法的可行性与有效性。由于所有逆变器输出电流的频率与相位均相同,使得交流微电网的电压控制过程与直流微电网类似,避免了功角与频率稳定问题,控制方法简单、直接,功率分配合理。

同步定频微电网的并网/孤岛无缝切换控制策略

在"双高"背景下,微电网中许多布局分散、随机接入的分布式电源不具备通信条件,这就要求微电网的并网运行、孤岛运行以及两种状态的切换不能依赖于通信。研究了同步定频微电网在无设备间信息交互条件下的并网/孤岛无缝切换技术,提出了利用卫星授时信号同步的孤岛状态检测方法以及基于跟踪微分器的相位无超调跟踪方法,提高了微电网并网向孤岛切换的快速性和平滑性;提出了基于频率偏移的并网状态检测方法,实现了微电网重新并网后由同步定频电流控制向P/Q控制的快速切换。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。

基于无差调压U-I下垂的同步定频微网控制策略研究

针对微网孤岛运行时传统电压-电流(U-I)下垂控制中存在的电压偏差以及功率分配不均衡问题,提出一种基于无差调压U-I下垂的同步定频控制策略。该策略利用同步相量测量装置(PMU)为微网内分布式电源逆变器提供全局同步参考信号,实现同步定频运行;在U-I下垂控制的基础上,通过电压偏差调节环节,将下垂曲线平移实现二次调压;根据PMU的量测信息,实时计算受控逆变器出口到并网点间线路阻抗,通过设置虚拟阻抗对线路进行补偿,减小线路阻抗不一致时因二次调压对功率分配造成的不利影响,实现高精度的功率分配。最后,通过Matlab/Simulink仿真模型验证了所提出控制策略的有效性。

基于虚拟谐波电阻的微网同步定频电流控制法

孤岛微网同步定频电流控制法具有逆变器间功率均分效果受系统运行参数影响小,抗电压扰动能力强,实现方法简单等优势。但是,其应用于含非线性不平衡负荷的微网时存在电压畸变及不平衡问题。为此,文中提出基于虚拟谐波电阻的同步定频电流控制法,通过引入虚拟谐波电阻,降低逆变器低次谐波频域的输出阻抗,抑制电压畸变及电压不平衡。同时,在并联逆变器间实现谐波电流的合理均分。建立逆变器的输出阻抗模型,依据模型分析发现虚拟谐波电阻会引起谐振并放大高次电压谐波,为此采用有源阻尼控制抑制谐振产生。仿真及实验结果表明所提控制方法可以有效的改善电压波形质量并实现逆变器间谐波电流的合理均分。

基于GPS的同步定频微网功率精确均分策略

针对低压微网孤岛状态下采用下垂控制时逆变器产生的频率偏移、功率无法精确均分、输出电压跌落等问题,提出了一种基于GPS的同步定频微网功率均分控制策略。首先通过分析逆变器并联系统的环流特性和功率分配特性,确定了影响功率分配和产生环流的因素,然后从消除电压相位差和减小线路阻抗差异对功率分配的影响入手,利用GPS秒脉冲计算生成旋转坐标系的同步相角,产生相位相同和频率固定(50 Hz)的输出电压,同时引入虚拟电阻减小线路阻抗差异对功率分配的影响,并给出虚拟电阻的具体选取方法,最后引入幅值补偿环节补偿了虚拟电阻造成的压降。通过Matlab仿真验证了本文所提的控制策略的功率均分效果更好。

ISOP型直流变压器的谐振网络分析与设计

为实现低压器件在高压电能变换领域的应用,采用基于模块化ISOP(输入串联输出并联)拓扑的直流变压器技术方案,实现中压直流配电网和低压直流配电网之间电压等级变换和功率双向传输。直流变压器的子单元为全桥子模块拓扑结构,采用串联谐振软开关技术,半导体器件工作在ZVS(零电压开通)和近似ZCS(零电流关断)软开关工作状态,效率高,通过定频同步控制和合理的谐振参数设计,在负载动态变化时实现了输出电压稳定。设计并生产了一台500 kW,±10 kV/750 V直流变压器,试验验证了谐振网络理论分析和参数设计方法的正确性和可行性。

基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLLC谐振变换器宽增益控制策略

交错Boost集成型CLLLC谐振变换器具有高增益、高效率等优点,在使用脉宽调制时理论上可得到较宽的电压增益范围,但其在现有的定频同步PWM下会随着占空比逐渐偏离0.5而出现越来越大的电流尖峰,导致占空比调节范围受限,其电压增益范围相比于传统的谐振变换器无明显优势。为实现宽增益,该文采用双脉宽调制的方法克服了定频同步PWM的缺点,提出定频同步双脉宽调制与变频双脉宽调制两种调制方式,并通过分析,构建两种调制方式的切换点,最终形成一种宽增益控制策略。该文分析了所提出宽增益控制策略的工作原理及运行特性,并通过实验验证了该控制策略的可行性与理论分析的正确性。

Frequency—Locking in Coupled Chaotic Systems

A novel approach is presented for measuring the phase synchronization (frequency-locking) of coupled nonidentical oscillators, which can characterize frequency-locking for chaotic systems without well-defined phase by measuring the mean frequency. Numerical simulations confirm the existence of frequency-locking. The relations between the mean frequency and the coupling strength and the frequency mismatch are given. For the coupled hyperchaotic systems, the frequency-locking can be better characterized by more than one mean frequency curves.