基于PSASP的新能源恒频控制策略建模与仿真分析

该文针对新能源参与电网频率主动支撑的实现方式介绍了一种基于虚拟功角下垂控制原理的恒频控制策略,推导了恒频控制中有功控制模块、无功控制模块、频率采集模块的数学模型。基于电力系统分析综合程序(PSASP)的自定义功能搭建了新能源恒频控制模型,在典型系统中仿真分析了其响应特性,并与下垂控制、惯量控制以及下垂+惯量控制三种新能源频率主动支撑控制方式进行比较。仿真表明,交直流故障下新能源恒频控制可以有效支撑电网频率,提高系统的稳定水平。

液压能量调节型风力发电机组储能发电的恒频控制

为了消除风能波动性和间歇性对电网平稳运行的冲击影响,实现风轮捕获能量的储存与调节,将储能系统引入到液压型风力发电机组的泵控马达闭式液压系统中,利用AMESim软件建立了无风时独立依靠储能系统储存液压能驱动马达旋转的数学模型.针对这种新型液压风力机液压系统的组成和工作原理,提出了一种恒压差+恒转速的双闭环马达恒转速控制策略以保证储能发电时发电机始终工作在同步转速.对比分析了在恒压差单闭环与恒压差+恒转速双闭环控制作用下系统各变量的响应曲线和变化趋势.仿真结果表明所设计的双闭环马达恒转速控制策略可以使马达转速稳定在1500 r/min,满足储能单独发电时对输出电能频率的要求.

一种Boost型PFC电路在DCM下的恒频控制方案

通过对Boost型变换器在不连续导电模式DCM(Discontinued Conduction Mode)下平均电感电流的分析,得到了在恒频状态下实现功率因数校正PFC(Power Factor Correction)时,功率开关管所需的开启时间与输入、输出电压之间的数学关系,并结合实际电路设计,提出了一种PFC控制方案。该方案利用输入、输出电压的采样信号和一个二次积分电路来调制功率开关管的开启时间,使Boost变换器在不连续导电模式下恒频工作并实现电压跟随。理论分析求解出了电路控制参量取值的边界条件。实验电路测试获得了接近1的功率因数和很低的电流谐波含量。

液压增速传动风力发电恒频控制研究

以液压型风力发电机组为对象,针对低速定量泵-高速变量马达增速传动闭式回路系统,阐释液压型风力发电机组工作原理,建立定量泵-变量马达主传动系统数学模型,搭建了37 kW液压风力发电试验平台,在系统恒流源控制基础上,应用PID控制器补偿斜盘摆角方法,分析了液压增速传动变速恒频系统的马达转速特性以及控制方法的抗干扰性能。研究表明,定量泵-变量马达液压增速传动控制系统能实现电励磁同步发电机转速稳定控制。

无刷电机在风力发电机变速恒频控制中的研究

介绍了一种新型风力发电方式,并给出了无刷电机的数学模型和初步的控制方案。

基于电场耦合的分布式发电电压恒频控制系统设计

为加强发电电压的稳定性水平,提升电力分子的分布式计量性能,设计基于电场耦合的分布式发电电压恒频控制系统。利用前置耦合放大电路,约束分布式单片机、电场恒频模块的物理连接能力,实现电压恒频控制系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过多重电压电极并联处理的方式,计算恒频发电控制参数,并以此为条件,对电场电压进行差动输入,实现电压恒频控制系统的软件运行环境搭建,联合相关硬件执行设备,完成基于电场耦合的分布式发电电压恒频控制系统设计。对比实验结果表明,与传统Ansoft Maxwell系统相比,应用新型电压恒频控制系统后,电压分布式计量性能得到有效提升。

基于柔性电感的恒频控制LLC谐振变换器

传统LLC谐振变换器采用变频控制,在输入电压变化范围较宽时开关频率变化范围宽,其磁性元件难以优化设计。将LLC谐振变换器中的谐振电感设计为柔性电感,通过改变柔性电感的电感而改变变换器的谐振频率,改变LLC变换器的输出特性,实现宽输入电压、宽负载范围内的恒频调压,进而可以实现变压器、电感、滤波电容等元件的优化设计。首先介绍了柔性电感的原理,分析了采用柔性电感的全桥LLC谐振变换器的工作特性,并给出了闭环恒频控制的实现方案。最后通过一台输入电压23~35 V、输出电压100 V、功率200 W的原理样机,验证了基于柔性电感的恒频控制LLC谐振变换器的可行性。

液压传动的独立运行潮流能发电系统变速恒频控制分析

文章的重点是将液压传动融合在潮流能的利用上而形成的系统中寻找优点,让人们看到潮流能发电系统变速恒频控制的可能性,而且在国际战略上开发新的资源也是必须的。为适应新世纪发展的需要,潮流能的发展成为趋势,在潮流能的规律和周期性的分析中开发了发电系统变速恒频控制,并综合了变速恒频控制原理,使得系统的开发更为简便。

无电流传感器的三点式升压型整流器恒频控制

对三点式升压型整流器控制提出一种新方法。即在线电压周期的每个60°时限内,以基于数字信号处理器的控制,将整流器解耦成为串联式倍压升压拓扑结构。由于其结构简单,又无需电流传感器,因而有效解决了大功率和低成本应用的问题。

几种变速恒频风力发电系统控制方案的对比分析

阐明了为最大限度利用风能，风力发电系统应采用变速恒频控制策略，并分析了变速恒频风力发电系统中功率转换子系统的主要组成环节。对4种分别采用笼型异步发电机、交流励磁双馈发电机、无刷双馈发电机和永磁发电机的变速恒频风力发电系统进行了性能对比分析。

内置式永磁同步电机恒流频比控制改进策略

对无位置传感器内置式永磁同步电机恒流频比控制策略进行研究。针对d、q轴电感不相等,在转子初始位置定位后,提出基于给定电流启动的角度补偿法,可以避免启动时产生负扭矩,降低失步风险,减小转速振荡。仿真结果表明,改进的恒流频比控制策略可以使电机快速稳定启动,具有良好的性能和可靠性。

基于虚拟阻抗的恒压恒频微电源的故障控制策略

微电网孤岛运行时,恒压恒频控制模式的逆变型分布式电源(DG)支撑整个网络的电压与频率,其控制策略对微电网的故障穿越能力具有重要影响。该文采用虚拟阻抗法设计了U/f-DG的故障控制策略,分析了基于虚拟阻抗的逆变型DG控制原理,并推导出DG在正、负序网络下的等效模型,设计了故障情况下DG的限流算法。考虑到U/f-DG对并网点电压的支撑效果,提出了一种虚拟阻抗阻感比的设计方法,使不对称故障时并网点电压不平衡度最小化。并提出一种U/f-DG与从属DG的协调控制策略,使得微电网平稳度过故障暂态阶段。最后,Simulink算例仿真验证了所提故障控制策略的有效性。

电网电压不平衡情况下PWM整流器恒频直接功率控制

恒频直接功率控制(constant switching frequency direct power control,CSF-DPC)具有开关频率固定、动态性能好、系统采样频率较低等优点。电网电压不平衡会在脉宽调制(pulse width modulation,PWM)型整流器交流侧产生大量谐波电流,使系统有功功率大幅波动,恶化系统性能。针对上述情况,提出一种新型恒频直接功率控制策略。该策略首先分离出电网电压和电流正、负序分量;然后在正、负序双旋转坐标系下计算瞬时功率与参考值之间的误差,根据误差生成整流器正、负序参考电压;合成后采用空间矢量调制(spacevector modulation,SVM)算法产生整流器电压,对功率进行补偿。该策略可有效抑制交流侧电流谐波,减小系统无功功率直流分量,稳定系统输出的有功功率,改善系统稳态性能。仿真与实验结果证明了该策略的正确性和有效性。

恒频电流跟踪控制的三相PWM可逆变流器的研制

简要分析了三相电压型PWM可逆变流器中恒频PWM电流控制方法 ,较详细地介绍了控制系统的设计思想 ,给出了其主电路的参数设计方法。在此基础上 ,研制出一台基于恒频电流跟踪控制的三相电压型PWM可逆变流器样机。

波控短路过渡CO_2焊接恒频自适应控制系统

针对短路过渡ＣＯ２焊接工艺的特殊性，基于熔滴与熔池短路阶 段电源输出回路电阻的变化特征，确定了有利于消除瞬时短路及提高熔滴过渡规则性的焊接 电源输出电流波形。在对短路过渡频率及焊丝伸出长度进行实时检测的基础上，采用ＭＣ６８ＨＣ １１Ａ１单片机为主控ＣＰＵ， 建立了焊丝伸出长度变化前馈补偿—短路过渡频率负反馈控制的波控短路过渡ＣＯ２焊接恒频自适应控制系统，以提高焊接工艺过程的稳定性、抑制焊丝伸出长度变化对焊接工艺过程的扰动。

BOOST变换器恒频滑模变结构控制研究与仿真

本文通过对Boost变换器工作在电感电流连续时的两种不同模态下,对状态方程进行分析。构造出恒定开关频率滑模变结构控制的切换函数和控制函数,并分别设计了基于电压参考值与电流参考值两种恒定开关频率的滑模变结构控制模型。通过MATLAB对其进行仿真,结果表明所用方法能获得更好的启动特性和抗扰动特性。

一种基于空间矢量的恒频滞环UPQC控制策略

研究分析了恒频滞环控制,通过对滞环跟踪控制的转化,将空间矢量与恒频滞环控制有机的结合起来,提出了一种适用于统一电能质量调节器的基于空间矢量的恒频滞环控制策略。在该控制策略中采用改进后的SVPWM跟踪算法,直接使用相间的电流误差矢量的正负号来判断指令电压矢量所处的区域,不需要检测三相电网电压,优化了控制算法。该控制策略不仅解决了滞环控制开关频率不固定的问题,同时也克服了三相三线系统严重的相间干扰问题。通过Matlab/Simulink仿真验证,证明这种控制策略对统一电能质量调节器是可行的。

LCL-APF恒频直接功率控制的研究

针对LCL输出滤波器三阶系统稳定控制比较复杂,提出了一种新型有源电力滤波器(APF)的控制方法,采用基于PI控制和支持向量机(SVM)技术的恒频直接功率控制(SF-DPC)方法。相对于常规的直接功率控制,该方法可保持开关频率固定,有利于LCL滤波器的设计。同时,为增强控制系统的稳定性,加入了一个有源功率阻尼环节。仿真结果证明,采用该控制策略的APF具有良好的谐波抑制能力和动态性能。

集成磁技术和恒频脉宽调制的谐振开关变流器分析及优化设计方法

集中分析及研究了谐振开关变流器的工作原理和控制方法,并建立了改进型谐振开关变流器各个工作模式的转换条件;针对各种谐振型开关变流器进行优化分析和设计,对谐振型开关变流器电路拓扑结构提出了相关优化电路结构;在此基础上,进一步减小变流器磁性器件的体积、重量和损耗,研究了集成磁技术,即把开关变流器中所有主要磁性器件从结构上集中在一起,用一个磁性器件来实现,经过优化设计,磁芯当中的磁通变化量减小,从而降低磁芯损耗,减小磁芯体积。通过电路分析、计算机仿真以及变流器电路实验,证实了优化后变流器所具有的优点。

一种新型的小汽轮机给水泵变速恒频发电系统

为节能减排,火力发电厂采用主汽轮机再热蒸汽驱动小汽轮机带动锅炉给水泵供水,通过调节小汽轮机进汽阀开度的方式来控制转速。但该方案在阀门处产生节流损失,轻载时对系统效率影响更大。为此,提出一种小汽轮机、给水泵和电机三者同轴连接结构,用全功率变流器驱动电机,实现给水泵变频调速,并将剩余能量馈回电网,实现节能。运行时阀门全开,调节电机电磁转矩来吸收轴系功率,平稳快速控制给水泵速度,避免阀门损耗。从汽轮机-给水泵的转速转矩及机械耦合特性出发,建立了该发电系统的数学模型,针对工况切换下的调速要求,研究了运行稳定性和抑制功率波动尖峰的控制策略及控制参数设计。最后通过仿真分析以及小功率系统的物理动模实验,验证了系统运行的可行性和有效性。