高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略研究

针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反馈环失稳的结论,并提出了带角度误差补偿的分段陷波器有源阻尼策略。该方法解决了谐振尖峰问题,同时补偿了角度误差和谐振频率随转速变化引起的电流环性能下降。最后,搭建了仿真及实验平台,对数字控制电流型逆变器的电流环动稳态性能进行实验,实验结果表明,反馈型有源阻尼策略会造成电流环失稳,不适合针对高速样机设计的电流型逆变器驱动系统;而带角度误差补偿的分段陷波器能够实现全速域鲁棒控制,验证了对高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略的分析。

并网逆变器与电网阻抗交互失稳机理及阻尼策略

随着新能源并网规模的不断增大,并网逆变器与电网阻抗交互作用愈加显著,逆变器与电网阻抗的交互作用会降低并网系统功率变化阻尼效果,从而导致逆变器与电网间按特定频率交换显著的能量,引发振荡等失稳问题。该文针对此现象,建立并网逆变器系统的小信号模型,从阻尼角度分析电网阻抗与并网逆变器交互失稳机理。在此基础上,提出一种可提升弱电网下并网逆变器系统功率振荡阻尼效果的控制策略,该控制策略将直流电压微分量引入到电压环及电流环输入环节,实质是在直流侧串联虚拟电阻,从而提升系统阻尼。理论分析表明,该策略不仅能改善并网逆变器稳定性,还可扩大逆变器稳定控制参数域。最后通过硬件在环仿真验证了所提方法的有效性。

虚拟同步发电机有功功率偏差前馈阻尼策略

针对并网虚拟同步发电机(VSG)在功率指令和电网频率变化时输出有功功率存在超调和振荡的问题,提出基于有功功率偏差前馈的改进阻尼策略.首先,建立VSG并网小信号模型,分析了传统VSG方案振荡问题,并介绍了有功功率微分阻尼方案;然后,在传统VSG摇摆方程输出处引入有功功率偏差前馈环节,通过前馈增益单独调节系统阻尼,并利用闭环极点分布分析了前馈增益对系统稳定性的影响.在此基础上,给出了前馈增益的设计方法.最后,搭建了仿真和实验平台,对所提阻尼策略进行验证.仿真和实验结果表明,该方案提高了系统阻尼,减小了在功率参考和电网频率变化时VSG输出功率超调,改善了系统动态性能,同时不影响稳态下垂特性.

一种单相LCL型并网逆变器新型谐波阻尼策略设计

在构建LCL型并网逆变器控制数学模型的基础上,针对LCL型并网逆变器出现的谐振尖峰问题,提出了有源阻尼控制策略,并对控制系统参数特性进行了设计,以及采用电网电压前馈补偿方法提高了系统控制性能。

配置姿控推力器的卫星大角速率协同阻尼策略

针对卫星大角速率阻尼问题,研究使用姿控推力器的速率阻尼策略,兼顾姿控推力器开机次数少且开机时长短的设计原则。提出了综合三轴同时阻尼方法和单轴依次阻尼方法的协同阻尼策略,当卫星任意两轴角速率大于设定角速率阈值时,采用施密特触发器进行三轴同时阻尼以实现卫星大角速率有效阻尼;反之,采用按照角速率大小的顺序进行单轴依次阻尼以减少推力器开关机次数。数值仿真结果表明,协同阻尼策略能够有效实现卫星大角速率阻尼,并且有效降低推力器的开机次数和开机时长。

PDFI控制下单相光伏并网逆变器的混合阻尼控制策略

传统的比例积分(PI)控制由于具有一定的稳态误差,无法实现对并网电流快速精确的控制,光伏系统并网以后所引入的电网电感对LCL滤波器的阻尼策略也有着不可忽略的影响。为了解决上述问题,提出了一种PDFI控制下单相光伏并网逆变器的混合阻尼控制策略。该策略介绍了比例延时反馈积分(PDFI)控制,在原有的PI控制上加上简单反馈电路,实现了并网电流的无稳态误差控制。同时分析了以阻尼系数为研究对象的混合阻尼控制,改善了电网电感对LCL滤波器的阻尼影响。理论分析、实例仿真的结果表明,该控制策略下,系统能够稳定运行,并网电流实现了精确控制,并且对电网电感具有良好的适应性。

超高速电机电流源逆变器解耦控制优化策略研究

针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设计了复矢量解耦电流外环、前馈解耦电压内环构成的分级解耦驱动系统。其次,基于重构模型分析三闭环控制系统在全速域的稳定性,讨论了该解耦策略在高速工况下失稳与二阶系统谐振问题的相关性。本文将定子电流反馈有源阻尼引入电流环调节器,在解决高阶系统谐振问题的同时实现超高速电机在全速域的高性能稳定运行。最后搭建了550000(r⋅min^(-1))/110 W超高速永磁同步电机的CSI驱动平台,并进行相关仿真及实验验证,证明了所提改进策略的有效性和优越性。

基于陷波器校正的有源阻尼控制策略

LCL滤波器因较好的高频谐波衰减特性而被广泛应用于并网逆变系统中,然而LCL滤波器存在的谐振尖峰易导致并网逆变器不稳定。针对该问题,采用基于陷波器校正的有源阻尼控制策略,并通过"劳斯稳定判据+最优PI控制器设计"方法,确定优化后的控制器参数。该方法实现简单,在不增加传感器数量的前提下,可以有效地抑制LCL滤波器的谐振尖峰,提高系统的响应速度及稳定性。理论分析和仿真研究表明该方法是有效可行的。

弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略

为了能在弱电网中更好地抑制开关频率和系统谐振峰处谐波,提出一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略。首先对比分析了LLCL型与LCL型滤波器的幅频特性,然后在有源阻尼法基础上添加无源阻尼法,通过对有源阻尼中k值和无源阻尼中R值的设定,在不过多增加损耗的情况下,减少有源阻尼法受控制延迟的影响,将两种方法的优势相结合。最后仿真实验表明,该控制策略对谐波具有较好的抑制效果,比有源阻尼法电网谐波总畸变率下降了1.18%,并且在不同弱电网情况下,具有良好的稳定性和适应能力。

LCL-LC型新能源并网有源阻尼及控制优化

为了有效抑制PWM的谐波,降低滤波器的成本和体积,由LCL和LC滤波器结合而成的LCL-LC滤波器应运而生。与LCL滤波器相比,LCL-LC滤波器的特点为总感值较低,开关频率处的谐波抑制能力较好。但其谐振问题严重影响了系统稳定性。在考虑控制延时的情况下,此处针对LCL-LC型分布式光伏并网逆变器提出了一种系统的参数设计方法,并引入一种基于电容电压反馈的有源阻尼策略。根据该方法,通过设定系统的稳定指标和动态响应指标,控制器参数和有源阻尼反馈系数可以很容易地被确定,且优化系统性能更加方便。最后,此处给出了实验结果来验证提出的设计方法和控制策略的正确性和有效性。

馈能型多模式主动悬架阻尼力控制策略研究

针对车辆在复杂工况下行驶时单一模式的悬架控制策略难以满足最优控制,且不能对路面振动能量进行回收的问题,基于直线电机—液压系统混合型执行器的馈能型主动悬架系统的基础上,设计一种阻尼力控制策略和悬架工作模式切换策略,使车辆在不同工况下行驶时主动悬架系统以最优模式进行工作,用于提高悬架系统的性能和馈能性,同时尽可能使用馈能回收的能量以提高能量利用率,实现改善悬架系统性能的目的。通过设计悬架控制策略并建立模型仿真,结果表明:该控制策略可以有效改善悬架系统的性能,同时在稳定工况下能量回收效率可达到16.24%左右,复杂工况下兼顾汽车行驶时的动力学性能和馈能性,验证所建模型的准确性,为后续参数和控制策略的优化提供基础。

并联型有源次同步振荡抑制器阻尼控制策略优化设计

采用电压源型换流器的并联型有源次同步振荡抑制技术近年来受到广泛关注。已有的并联型有源次同步振荡抑制器(ASS)的双频调制阻尼控制策略未考虑系统次同步和超同步电流不同的分流特性,因此,其抑制能力并不能达到最优。针对这一问题,首先分析并联型ASS的基本原理,提出了只发次同步电流或超同步电流的单频调制阻尼控制策略以及ASS关键参数设计方法;针对不同的系统特性,分析不同阻尼控制策略的抑制效果,提出了ASS阻尼控制优化设计方法。在PSCAD/EMTDC软件中搭建发电机组经固定串补和直流输电送出系统仿真模型,对不同的阻尼控制策略进行了对比,结果证明了所提阻尼控制策略优化方法的正确性。

考虑传输线分布电容影响的光伏并网系统谐波谐振抑制策略

以传输线联网的光伏逆变器为研究对象,当传输线中分布电容较大不能忽略时,考虑传输线分布电容的影响下,分析系统的谐振特性以及电网背景谐波在传输线中的传播特性。针对系统的谐波谐振情况,提出基于电容电压的有源阻尼策略有效抑制系统出现的多个谐振尖峰,同时抑制电网中5次背景谐波的传播放大。为更好地抑制7次背景谐波,在上述控制算法的基础上于电容电压反馈通道中引入7次谐振控制器重塑逆变器输出的7次谐波阻抗。最后,在所提方案下,对逆变器输出5次谐波阻抗进行约束来优化控制参数,有效减小背景谐波导致的入网电流畸变。仿真验证所提方案的正确性和有效性。

基于LCL滤波器优化的微电网多逆变器稳定运行控制系统

为了有效控制逆变器谐振现象,保障逆变器稳定运行,设计基于LCL滤波器优化的微电网多逆变器稳定运行控制系统。依据LCL多逆变器拓扑结构,创建LCL滤波器三相微电网多逆变器的状态空间数学模型。依据该数学模型,分析滤波器的谐振特性,采用2个互相独立的单相逆变器实现对平衡三相LCL逆变器中谐振控制,利用单相LCL逆变器完成控制策略研究;利用被动阻尼策略,通过电容支路串、并联阻尼法对LCL滤波器的逆变器进行振荡控制优化;利用主动阻尼策略,在不添加其他传感器和控制闭环的条件下,运用2对零极点使闭环系统中全部的主导极点都在垂直平面单位圆中,抑制LCL滤波器谐振问题,以实现系统稳定运行控制优化。实验表明,该方法通过主动阻尼和被动阻尼控制策略对LCL滤波器进行优化,能够确保微电网多逆变器的母线电压以及暂态波形的稳定,控制效果好。

LCL滤波并网逆变器控制技术综述

并网逆变器是微电网与大电网的接口,控制进网电流质量是系统的关键.LCL滤波器具有良好抑制高频能力,但谐振频率处的谐振峰会导致系统的不稳定.针对LCL滤波器谐振电流控制技术,分析系统谐振的根源;结合典型电流抑制方案介绍控制器设计思想,分析设计方法的利弊.指出并网逆变器研究所面临的问题和未来的研究方向.

降低电压不平衡度的三相并网逆变器阻尼控制策略

针对低压配电网中单、三相负载并存,导致三相电压失衡,提出三相并网逆变器降低电压不平衡度的阻尼控制策略。基于序分量法建立逆变器功率阻尼控制策略的数学模型,分析其电压不平衡抑制机理,阐明正序控制策略功率输出和阻尼控制策略降低电压不平衡度之间存在弱耦合关系,并在此基础上又进一步提出改进阻尼控制策略,简化了控制难度。对10节点不对称网络进行仿真分析,结果验证文章所提的控制策略能够实现逆变器向外输出有功功率和无功功率的同时,还能降低网络的电压不平衡度。

磁流变减振器魔术公式模型在悬架控制中的应用

基于某款磁流变减振器特性实验数据,辨识了磁流变减振器魔术公式模型的各项参数,模型误差在8%以内。在适当简化磁流变减振器魔术公式模型的条件下,通过直接逆推得到磁流变减振器魔术公式逆模型。仿真中,磁流变减振器魔术公式正、逆模型实现加速度驱动阻尼控制策略期望阻尼力的误差平均值为3.67%。台架实验中,磁流变减振器魔术公式逆模型的应用使车身加速度降低了6.27%,实现了加速度驱动阻尼控制策略的控制效果。磁流变减振器魔术公式模型在半主动控制悬架系统仿真及台架实验中的成功应用对磁流变半主动悬架控制系统的研究有较强的实际意义。

海上风电机组主动抑制次同步谐振策略

文章首先分析了海上风电机组发生次同步谐振故障的机理,结合海上风电场次同步谐振出现转矩波动大引发联轴器故障的情况,分析了转矩控制与转速波动的关系,提出软件阻尼控制策略。通过仿真分析投入软件阻尼控制策略前后2种方式,验证了文章提出的软件阻尼控制策略,能有效的抑制次同步谐振,为抑制电网振荡提供了可靠的海上风电工程使用方法。