基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法研究

针对牵引电机存在的高转矩脉动问题,研究了基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法:设备层获取物理实体牵引电机运行数据后,经通信接口将数据传输至数据层存储;软件层调用数据层中的数据,采用Unity 3D软件完成牵引电机由物理实体到虚拟的数字孪生,构建牵引电机虚拟机三维模型,并通过显示层虚拟仿真平台展示虚拟模型及相关数据,操控者从虚拟仿真平台观察、分析虚拟模型及相关数据后,利用连续型定子磁链轨迹的控制方法,在牵引电机转速增加的情况下,通过连续转换定子磁链轨迹来降低牵引电机的转矩脉动,完成牵引电机的低转矩脉动虚拟控制。试验结果表明:构建的牵引电机虚拟机模型与物理机实体结构相同,仿真度较高,可利用以虚控实,降低牵引电机的转矩脉动,消除转矩失控的情况,保障牵引电机的安全运行。

基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法

为使储能装置能够根据与频率稳定相关联的惯量补偿目标执行补偿控制,提出了“基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法”。首先依据参数的基本物理意义和储能控制模型,定义计算储能虚拟惯量(H_(BESS)),进而建立H_(BESS)与储能虚拟惯量控制相关参数的解析函数关系。然后提出由惯量补偿目标确定储能虚拟惯量控制参数,通过动态调节控制参数来跟踪惯量补偿目标的策略,即虚拟惯量补偿控制方法。最后通过独立微电网算例系统,验证了HBESS计算结果的精确性和控制策略的有效性。

基于惯量“削弱-补偿”责任分担的风电场虚拟惯量控制方法

针对大规模风电并网可能导致电网惯量削弱、系统频率特性变差的问题,提出了基于惯量“削弱-补偿”责任分担的风电场虚拟惯量控制方法。首先依据惯量“削弱-补偿”责任分担的思想,计算风电场、风电机组惯量补偿目标,进而建立惯量补偿目标与虚拟惯量关键控制参数、状态参数之间的时域函数关系;再根据风电机组惯量补偿目标来动态设置控制参数,执行虚拟惯量补偿控制策略。最后通过算例系统验证所提理论方法的有效性和优越性。