基于动态级联自抗扰的交流微网直流母线稳压控制

为解决交流微网DC-AC变换器受到外界扰动影响而导致控制效果不佳以及直流母线电压振荡现象的问题,设计了一种动态级联自抗扰稳压控制策略。首先,在初始状态观测器的基础上引入了新的观测器,形成级联观测器线性自抗扰控制结构,并且设计动态调节因子对观测器增益参数进行在线优化调节。其次,在扰动观测器的基础上给出动态因子的优化整定范围,并根据跟踪性能和抗扰性能的频率特性曲线对系统的抗扰性和稳定性进行了理论分析,说明了观测参数与控制参数对系统综合性能的影响,并得到最优参数的整定范围。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建交流微网的数字仿真实验模型,并设计多种仿真工况,将所提控制策略与其他控制策略进行对比验证。证明了所设计的控制策略的正确性和优异性,说明了所提控制策略具备较好的电压振荡抑制能力,提高了电压稳定性。

基于环路补偿的增程式发电机组稳压控制策略研究

在增程式发电机组永磁同步发电机的稳压控制实验过程中,传统电压电流双闭环控制方式虽然能够得到稳定的直流母线电压,但在突加负载实验时存在电压波动较大、恢复时间较长的问题。对电压环路进行改进设计,在原有双闭环基础上加入转矩内环补偿,经过仿真实验与传递函数伯德图分析,验证了该方法能够有效抑制电压波动并提升响应速度。为提升控制效果,考虑将PI控制与免疫粒子群算法相结合,实现发电机控制器PI参数自整定,满足发电机组不同电机的变参数需求。算法运行结果表明,相较于传统试凑方法,稳压精度得到进一步提升。

基于IPSO-SVC的含风电配电网稳压控制策略

当配电网含风电接入时,电能质量会受到较大的影响。为解决不同风速下风力机出力不同影响配电网电压稳定性的问题,利用静止无功补偿器提高含风电配电网电压稳定性。在考虑不同风速场景下,引入改进粒子群算法并以配电网系统有功损耗最小为目标函数,优化SVC控制参数,改善SVC对电压的控制性能。以含风电IEEE 33节点算例进行仿真计算,验证了该算法的正确性和可行性。

交流励磁混合励磁电机的调磁稳压控制策略

交流励磁混合励磁电机是一种特殊类型电机,其结合了交流励磁和混合励磁两种励磁技术,以实现更好的性能和控制灵活性。本文首先构建电机数学模型,其次推导基于励磁绕组磁场定向控制时输出电压与励磁绕组电流之间的关系,最后总结稳压原理,从而提出更为科学的控制策略。并通过试验验证提出策略的有效性和实用性,结果证明,提出的稳压策略和构建的数学模型具备应用价值,可以有效提高电机性能,降低能耗。

双三相永磁同步发电机直流母线无电流传感器稳压控制

双三相永磁同步发电机(dualthree-phasepermanent magnet synchronous generator,DTP-PMSG)具有良好的容错性、高功率密度等特点,适用于高可靠性要求的高端装备领域。针对传统母线电压比例积分(proportionalintegral,PI)控制存在电压响应慢、波动幅值大和控制系统复杂的问题,该文提出直流母线无电流传感器稳压控制方法。在DTPPMSG空间矢量脉宽调制的基础上,推导相电流与母线电流的关系,重构出母线电流,并进行滤波。建立整流器系统数学模型,分析电压与交轴电流的非线性关系。设计以电容储能为控制量的电压外环控制器,将重构的母线电流前馈,根据控制系统传递函数设计参数。与实际母线电流和传统PI控制稳压效果比较,该方法能准确实现重构,有效抑制负载突变对母线电压的影响。仿真和实验结果验证了所提控制方法的有效性。

电网电压不平衡下变流器直流稳压控制策略

在电网电压不平衡工况下,变流器工作在稳压模式时直流母线电压会出现二倍频波动。针对这个问题,分析了电网电压不平衡条件下变流器稳压运行时直流母线电压二倍频波动产生机理,提出了一种基于比例积分谐振(PIR)控制器的直流稳压控制策略。在原有直流稳压控制策略的基础上,增加2次比例谐振(PR)控制,解决了现有技术无法完全避免的直流母线电压二倍频波动的问题,且无须对电流进行正负序分离及复杂的计算获取电流指令。最后,分别通过仿真和实验,验证了所提控制策略的有效性。

不同负载下的特高压直流中性线母线开关电容稳压控制技术

当前,母线开关电容稳压控制节点布设多为分散状态,虽然可以达到预期的控制效果,但控制结果的谐波波动幅度变大。主要研究了不同负载下的特高压直流中性线母线开关电容稳压控制技术,根据实际稳压控制需求与标准,预处理直流母线开关电容稳压控制环境,构建多层级聚集的节点布设结构,扩大对应的控制范围,实现集成稳压控制节点的设定,在不同负载下设计开关电容稳压拓扑控制结构,采用定占空比开关电容修正实现电容稳压控制,发现在不同负载环境下,该项技术对线路运行出现的谐波波动幅度处理效果较好,能提高母线开关电容稳压的实际控制程度,具有实际应用价值。

基于功率前馈的孤立直流微网母线稳压控制

直流母线作为直流微电网系统的能量交换中介,保持直流母线电压恒定对系统能量变换和稳定运行有着重要意义。针对孤立直流微网中可再生能源输出功率波动及负载波动带来的直流母线电压波动问题,先对采用储能稳压的典型双闭环控制策略进行研究,利用经典控制理论分析方法进行系统参数选择和控制器设计。在此基础上提出一种基于功率平衡的功率前馈补偿稳压控制方法,实验表明该方法能更有效地抑制功率波动对母线电压的影响,进一步提高系统稳定性能。

基于非线性PID的自励异步发电机稳压控制

针对独立自励异步发电机(SEIG)加载电压跌落的特点,设计了一种采用静止同步补偿器(STATCOM)并联补偿SEIG的稳压系统,以维持加载运行情况下机端电压的稳定。所提稳压系统采用非线性比例-积分-微分(PID)算法对外环电压控制器进行非线性设计,以提高机端电压暂态调节性能和控制系统自适应能力。最后,基于稳压系统实验平台研究动、静态负载情况下异步发电机的稳压特性。结果表明,所提方法能有效提高SEIG的带载能力和电压调节能力,可对机端电压进行连续调节,具有较好的动、静态性能和鲁棒性。

空压机并网运行自稳压控制系统改造

针对某厂空压机并网改造后运行效果不理想的问题,介绍了空压机并网运行自稳压控制系统的二次改造方案。该方案将2台空压机储气罐串联,既增大了储气罐的容量,又保证了输出的压缩空气流量和压力的可靠性、稳定性;可预先设定2台空压机的循环运行间隔时间;当一台空压机故障时,另一台空压机可自动投入工作;设有急停开关、2台空压机的启动及停止开关,可直接控制2台空压机的启动或停止运行。实际应用表明,二次改造后的空压机组运行稳定、正常。

基于稳压控制的独立光储微电网控制策略研究及仿真分析

独立光储发电系统不与大电网连接,仅靠系统控制策略保障电能质量,目前仍具有电能质量较差、系统不稳定的问题。以提高系统电能质量、增强系统稳定性为目的,提出一种基于稳压控制的控制策略。对于储能系统,在通过逆变器前首先进行稳压控制,再通过逆变器的双环控制结构维持系统的电压与频率恒定。光伏电池在逆变器前采取最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)及稳压控制,并采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的恒功率控制策略(PQ control)维持稳定输出。在Matlab/simulink环境下进行仿真测试,验证控制策略的有效性。

基于无刷直流电机的高压无气喷涂机调速稳压控制系统

高压无气喷涂机在生活和工业领域中有着广泛的应用,但典型的高压无气喷涂设备存在驱动电机频繁起停,导致动力装置冲击大和压力控制误差范围大,使得控制效果及作业准确度难以保证,电能浪费严重,节能效果较差。通过研究无刷直流电机模型及系统稳压控制原理,设计了基于无刷直流电机的高压无气喷涂机系统,在控制电机转速环节引入了非线性变速积分PID算法和PWM技术。通过试验验证了该设计下高压无气喷涂机系统的稳压控制效果。

油菜精量直播机气力式排种系统稳压控制方法与试验

针对气力式油菜精量联合直播机因拖拉机后输出轴转速变化影响气力系统中风机工作转速,导致排种器工作气压波动,进而降低排种性能的问题,提出一种基于溢流释压的气力系统稳压控制方法,即通过测试风机实际转速变化情况、风机转速与气力系统气压关系,确定溢流阀预设气压值,根据该预设值计算溢流阀的释压弹簧结构参数和工作参数,并通过流量-压力理论分析和稳压控制性能试验验证参数有效性。以2BFQ-6型油菜精量联合直播机气力系统为对象,利用该方法开展稳压控制试验:通过田间测试确定播种机组在田间稳定作业时风机工作转速变异系数达8.15%,结合测定的气力系统风机转速与气压关系,确定风机实际工作转速应在2 020~2 620 r/min范围内,正负气压阀溢流稳压控制预设值分别为1 000和-5 500 Pa;通过溢流释压阀结构及释压特性分析,确定采用中径30 mm、节距10 mm、有效圈数8圈、线径为1.0、1.5 mm的碳素钢丝圆柱螺旋弹簧作为正、负压释压阀的释压弹簧,其弹簧调节螺栓预压缩量分别为6.7和7.8 mm;稳压控制验证试验表明设计的稳压控制系统将排种器气室正压、负压偏差率分别降低45%和110%,使气室气压保持在适宜范围内,气压控制响应灵敏性及稳定性均满足要求;当风机工作转速在2 000~2 700 r/min范围内变化时,排种器的排种量变异系数减小2.68%,提高了排种稳定性。研究表明提出的溢流释压稳压控制方法可有效解决油菜直播机田间作业时排种器工作气压波动大、排种量稳定性差的现实问题,可为播种机设计、气力式排种系统性能优化提供参考。

滑窗迭代DFT法APF直流侧稳压控制研究

有源电力滤波器(APF)是抑制电网谐波的新型方法,其补偿性能主要取决于谐波检测环节和控制环节,同时直流侧稳压控制是APF正常工作的前提。引入滑窗迭代DFT谐波电流检测方法;提出一种稳压电流各相均分的直流电压控制策略;从功率平衡的角度分析了电压环PI调节器参数设计方法。建立仿真模型及设计实验样机,仿真和实验均验证了滑窗迭代DFT法谐波检测的快速性和精确性,以及所提直流侧稳压控制策略的正确性。

高压无气喷涂机小容积稳压控制技术研究

高压无气喷涂作业在农业现代化及农产品增值行业内应用广泛,但当前高压无气喷涂设备广泛存在驱动电机频繁启停、动力装置冲击大、压力控制误差范围大、雾化粒径难以保证等问题。通过分析问题出现的原因,设计液压回路,在电气控制系统引入PID运算算法和PWM技术,实现高压溶液回路小容积背景下的稳压控制,使得上述问题得到较好解决。

纯电动汽车实验台架用直流电源稳压控制器设计

针对纯电动汽车实验台架使用蓄电池作为实验能源存在难以保证实验连续性与长期性的问题,提出了用整流电路代替蓄电池作为实验台架设备能源这一方案。采用电容滤波加单片机闭环控制稳压的方法克服了整流电路输出电压纹波系数过大、输出电压随负载变化等缺点,保证了整流电源输出电压动态稳定。实验测试表明,该电源近似具有恒压源的输出特性,可以替代蓄电池组作为纯电动汽车实验台架的动力能源。

大功率电源单片机调压稳压控制器的研制

由８０３１单片机、７４ＬＳ５７３锁存器及ＥＰＲＯＭ２７６４存储器组成最小系统，合理地利用了８０３１的定时、中断及位操作等功能，并配有ＶＦＣ３２作为Ａ／Ｄ转换，构成了大功率调压稳压控制器。软件设计主要功能实现：数据采集、数据运算、输出控制、数据显示等。

宽转速范围永磁同步发电机系统稳压控制及参数优化

永磁同步发电机(PMSG)系统一般由PMSG和变流器构成。针对直流负载,该文研究了具有宽转速范围(nmin:nmax=1:10)的永磁同步发电机的PWM整流控制方法。通过建立PMSG的小信号分析模型和脉冲宽度调制(PWM)整流器的传递函数,分析了控制参数对系统性能的影响,获得了PMSG系统控制参数的优化方法。通过仿真和实验验证了系统模型与分析方法的正确性,研究结果表明,采用优化得到的控制参数,在200~2 000r/min宽转速范围内,PMSG系统具有良好的电压跟随性能和抗负载扰动性能,实现了高性能稳压输出。

不同负载下变速永磁同步发电机系统稳压控制的研究

为了研究不同种类的负载对变速永磁同步发电机的稳压输出的影响,提出一种负载分类和建模方法。采用基于电压电流双闭环的矢量控制技术,通过PWM整流器可将PMSG输出不稳定的交流电能变换成稳定的直流电。将常见的直流侧负载视为一个独立的负载电流扰动量,可分为阶跃式和脉冲式两类,然后通过仿真和实验,分别研究了两类负载对变速PMSG系统稳压性能的影响。结果表明:直流母线电压的动稳态性能受负载电流的变化速率、稳态值和超调量等因素影响;在阶跃式和脉冲式两类负载下,变速PMSG系统在全转速范围内均能平稳运行,且具有良好的抗负载扰动能力,实现稳压输出。

基于混合储能的功率前馈稳压控制策略研究

针对独立光伏发电系统中直流母线电压易受光伏输出变化和负载功率波动等因素的影响而使系统稳定性变差的这一问题,文中采用超级电容—蓄电池混合储能来抑制直流母线电压的波动,并提出采用功率前馈补偿的控制方法来对系统进行控制,即将光伏输出功率的变化趋势和负载功率的变化趋势前馈到双向变换器的发波环节,通过前馈条件来实现扰动误差的全补偿。仿真实验结果表明,混合储能+功率前馈控制策略能更好地抑制光伏输出变化和负载功率波动对母线电压的影响,系统稳定性得到了进一步的提高。