虚拟负电感控制的高频段参数整定方法

随着直流微电网电力电子化程度的提高,多变换器在硬件和算法上的深度耦合会直接影响电网电压的稳定。为了分析恒功率负载引起电压振荡的机理,建立直流微电网复频域模型并推导电压稳定的约束条件。在此基础上构建虚拟负电感补偿环节以抵消LC滤波器电感对电压稳定的影响,从而满足约束条件并抑制系统的电压振荡,并对虚拟负电感的高频段补偿方法和工程设计方法及参数选择依据进行研究。最后,采用奈奎斯特判据分析直流微电网的稳定性,并通过实验验证了所提算法的有效性。

船舶微电网源-荷级联系统母线电压振荡有源阻尼抑制策略

为解决船舶微电网源-荷级联系统中LC输入滤波器与恒功率负载CPL(constant power load)引起的母线电压振荡问题,提出一种基于非线性扰动观测器NDO(nonlinear disturbance observer)的虚拟负电感有源阻尼稳定控制策略。首先分析了恒功率负载的负阻抗特性及其能量反馈作用,深入研究了源-荷级联系统低阻尼振荡的机理;详细推导了级联系统的稳定约束条件,进而提出适用于源侧变换器的有源阻尼稳定策略,建立了级联系统小信号阻抗模型,利用奈奎斯特判据进行了稳定性分析。利用非线性扰动观测器摆脱了控制算法对输出电流传感器较强的依赖性,抵消了负阻抗特性对系统稳定性造成的不利影响。最后,通过仿真验证所提控制算法的有效性,并对稳定性分析部分进行了实例论证。

基于虚拟阻尼补偿的船舶并网变换器直流母线电压振荡抑制方法

为解决船舶直流微电网中恒功率负载与LC滤波器级联引起的母线电压高频振荡问题,提出一种基于虚拟阻尼补偿的并网变换器母线电压振荡抑制方法。首先,建立源侧并网变换器及恒功率负载的小信号模型,分析恒功率负载负阻抗特性减小LC滤波器阻尼引起电压振荡的机理,推导出LC滤波器与恒功率负载级联的稳定约束条件。在此基础上,引入基于非线性扰动观测器的虚拟负电感有源阻尼补偿方法,对并网变换器直流侧输出电流进行虚拟测量,并构建虚拟负电感补偿环节抵消LC滤波器较大电感值,从而抑制系统的低阻尼振荡。最后,采用奈奎斯特判据分析级联系统的稳定性,建立Simulink仿真模型验证了所提控制算法的有效性。