一种采用负载电流和转速补偿的改进型飞轮储能系统放电控制算法（英文）

主要研究飞轮储能系统放电过程的直流母线电压稳定控制算法。飞轮放电过程中电机反电势随转速持续下降,直流侧负载通常具有电流突变的脉冲负载特性,而且传统PI双闭环控制的直流母线电压外环控制器具有非线性,导致其应对负载电流突变的动态响应慢,对转速变化的适应性差。为解决上述问题,本文提出了一种采用负载电流和转速补偿的飞轮储能系统放电控制算法。该方法将直流侧负载电流和电机转速信号补偿至直流母线电压外环,根据双向能量变换器交直流侧的功率平衡关系,对传统PI控制器的输出进行修正,重新计算q轴有功电流的给定值。此外,针对飞轮储能系统采用的高速电机d、q轴耦合电压大的特点,本文在电流内环也增加了前馈解耦算法,以实现d、q轴电流的独立解耦控制,增强对电流给定信号的跟踪能力。仿真和实验结果与理论分析一致,证明了改进后的放电算法具有更快的动态响应速度和更强的转速适应能力。

基于负载电流补偿与转速反馈的飞轮储能系统控制策略

为缓解电动汽车快速充电对电网的冲击,研究在直流快速充电站(DC fast charging station,DC-FCS)应用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)式飞轮储能系统(flywheel energy storage system,FESS)。在传统PMSM双闭环控制的基础上提出基于负载电流补偿与转速反馈的控制策略。首先建立电动汽车直流快速充电站负荷数学模型,对其冲击特性进行分析。然后阐明所提飞轮储能系统控制策略,并设计配有PMSM-FESS的直流快速充电站控制系统。最后在Matlab/Simulink软件平台上搭建配有FESS的快速充电站系统仿真模型。仿真结果表明:所提PM SM-FESS控制策略可有效限制电网功率上升速率,补偿快速充电站母线电压跌落;即使面临多台电动汽车短时间连续接入的情形,所提控制策略仍可有效缓解直流快速充电站对电网的冲击,降低直流母线电压跌落幅度。

基于负载电流微分补偿的单周控制有源电力滤波器

为了提高电网的电能质量,使用有源电力滤波器(APF)对谐波电流进行补偿是常用方法之一。非线性负载不控整流产生的畸变电流具有很高的变化率。双极性调制的单相全桥拓扑采用传统单周控制方法时,由于APF的补偿电流无法及时变化,导致了电网电流在电流突变时刻存在畸变。本文提出了一种采用负载电流微分补偿的方法,改善了负载电流突变时刻的补偿效果。分析了补偿原理并提出了实现方法,利用Matlab/Simulink进行仿真,并证明了该方案能够明显降低电网电流畸变。

使用平均电流控制的逆变器并联系统

研究了基于平均电流控制的逆变器并联系统。通过分布在各模块中的平均电路,对各模块的电流给定信号进行平均后产生共享的电流基准信号,由此实现负载均分。推导了带负载电流前馈补偿的并联系统的数学模型,其等效传递函数与单台逆变器相似;通过理论分析、仿真和实验对有、无负载电流补偿两种控制方式下的并联系统外特性和均流性能进行了对比分析。实验结果表明并联系统具有动态响应快速,均流性能好的特点。

D-STATCOM无功补偿装置的研究

目的分析电力系统中静止同步补偿器(D-STATCOM)进行无功补偿的意义及其与传统无功补偿装置的区别。方法通过对其工作原理的分析、电流间接控制方法的使用以及不平衡负载补偿方法原理的介绍,可看出D-STATCOM的补偿性能优于传统的无功补偿器。结果通过对文中提到的控制策略的分析比较,确定了采用双变量协调控制的控制方式来提高动态补偿效果,同时提出了对不平衡负载电流补偿的新方法,该方法可以节省装置的硬件资源。结论D-STATCOM补偿器对用户电力的电能质量动态补偿和静态补偿效果比较好。