送端系统故障下考虑有功无功交互影响的暂态过电压机理及控制策略

送端系统故障下整流器有功无功交互耦合会导致暂态过电压。针对此问题,首先,明确了直流功率、整流器无功消耗量的主导因素,深入剖析了送端故障引发的换相失败(commutation failure,CF)后整流器无功消耗量、直流功率的耦合规律,得出直流电流上升阶段二者呈负相关,直流电流下降阶段二者呈正相关的结论。其次,分析了故障恢复期间暂态电压幅值的影响因素,阐明了不同故障严重程度下考虑有功无功交互耦合的暂态过电压机理。然后,建立了送端系统有功不平衡量、整流器无功消耗量与直流电流的数学关系。基于无功功率与母线电压的数学关系以及有功无功交互耦合规律,提出一种考虑有功支撑的暂态过电压控制策略。最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了理论分析的正确性以及所提控制策略的有效性。

混合三端直流输电系统受端交流故障穿越协调控制策略

以乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程为研究对象,考虑混合三端柔性直流输电系统因受端不同位置交流故障所致的直流过电压,提出相应的故障穿越协调控制策略。在受端主站发生网侧交流瞬时故障的情形下,通过设计混合型模块化多电平电压源换流器全桥子模块自适应负投入策略,实现了利用子模块电容短时过电压储能的能力来快速补偿站间直流电压的上升;短暂时延后,送端电网换相换流器通过定量调整电流指令值策略来减小子模块的不平衡充电功率。在受端主站发生阀侧交流故障的情形下,优先利用输电健全极的功率转代裕度来消纳故障极的部分不平衡功率;同时,故障极从站跟随主站半压运行,相应的高低压阀组切换至定电流及定电压模式,最终实现抑制站间过电流及减小盈余功率。仿真结果表明,2种故障条件下,所提的协调控制策略均可较快实现故障期间的功率平衡,有效抑制仅配备稳态基本协调控制策略下系统所出现的直流过电压现象,同时也基本维持了送端的总体有功传输容量。

弱并网条件下VSC的自适应型虚拟并网点规划与控制策略

电压源换流器(VSC)接入薄弱交流电网时存在系统小扰动稳定性问题,传统控制策略下VSC不得不降低输出功率以维持稳定运行。为提升弱并网VSC的小扰动稳定性,首先基于交流电压外环建立了弱并网VSC稳定性机理的通用分析模型,分析了锁相环(PLL)与VSC外环控制间的耦合特性,及其对系统小扰动稳定性的影响机理。在此基础上,提出了一种参数自适应型虚拟并网点控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下搭建的弱并网VSC详细开关模型验证了所提控制方法的有效性。

一种矩阵式AC/DC变换器控制策略改进

为进一步改善之前提出的矩阵式AC/DC变换器性能,依据三相/一相矩阵式变换器(3/1MC)与其等效拓扑开关函数之间的瞬时对应关系以及限定条件,研究了一种改进的控制策略.该策略充分利用X扇区中三相电压资源,合理分配各相电压的作用时间(占空比)及各双向开关的门极驱动信号.使双向开关的有效导通角为180°,各相输入电流SPWM脉冲序列均匀、等间隔地分布在时间轴上,且分别跟随输入电压.仿真结果表明,网侧谐波电流小,功率因数接近1.

升压模块对混合动力电驱各系统的设计影响

随着用户对混合动力汽车在不同工况下的强动力性和低油耗追求越来越高,搭载升压模块,即双向直流转直流(DC/DC)变换器能满足用户要求的一种技术方案。文章主要针对升压模块应用在混合动力汽车后,其中电机、电控、速比匹配、策略优化四个维度的设计变化,并分析在混合电驱动力系统中的设计逻辑以及阐述了增加升压模块之后各子系统应用中可能遇到的技术难点,为混合动力汽车采用升压模块提高动力性和油耗提出一些设计思考。

永磁直驱风电系统机侧变流器控制策略仿真研究

永磁直驱风电系统机侧变流器的控制目标是在风速变化时,风电机组仍能实现最大风能追踪并保持稳定运行。通过建立风力机模型、永磁直驱同步发电机的数学模型,对零d轴控制法、单位功率因数控制法两种机侧变流器控制策略进行了理论对比分析,并通过仿真系统在风速恒定与变化情况下分别对两种控制策略进行了仿真验证,得到了单位功率因数控制法在过风速情况下风电机组更容易保持稳定运行的结论。

基于支路模型的交直流混合配电网统一潮流计算

交直流混合配电网潮流计算是交直流混合配电网规划和运行调控策略设计的重要基础。为实现对高比例电力电子设备集成的复杂混合配电网的精确潮流计算,提高潮流模型的统一性和普适性,提出基于支路模型的交直流混合配电网统一潮流计算方法。首先,对混合网络中包含的电压源型变流器(voltage source converter,VSC)和DC/DC变换器的稳态模型进行了详细分析。然后,建立不同场景下任意节点间可能接线方案的支路潮流模型。在此基础上,通过拓展定义网络矩阵,建立混合配电网统一功率平衡方程。进而,根据雅克比矩阵修正,基于牛顿–拉夫逊算法对变流器不同控制方式下的交直流混合配电网潮流进行求解。最后,通过算例分析,并将潮流计算结果与电磁仿真结果进行对比,验证了所提潮流计算模型的正确性和灵活性,并通过改变配电线路R/X比和负荷功率验证了该潮流算法的鲁棒性。

单级无电解电容LED驱动电路及控制策略研究

为了消除电解电容对LED驱动电源使用寿命的影响,提出一种基于反激结构的单级无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略。该电路拓扑是在反激变换器的输入端串接辅助储能电路,通过控制辅助储能电容的充放电,实现瞬时输入输出功率的平衡,从而抑制输出电流的低频纹波。详细介绍了该电路拓扑的工作原理;结合输出电流低频纹波产生机理,分析了辅助储能电容充放电的控制规律,给出具体的控制实现方法,并对电路关键参数进行设计,最后研制出一台30 W数字控制的单级无电解电容LED驱动电源样机。实验结果表明,所提电路方案辅助储能电容和输出滤波电容均可降至6.8μF,输出电流纹波可降至16%。通过使用薄膜电容代替传统的电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命。

AC 25 kV供电市域动车组控制策略研究

AC 25 kV供电市域动车组的供电系统吸纳了城际动车组技术,运营性能需满足公交化运营要求。文章通过系统分析,提出了市域动车组高压系统、牵引系统、制动系统、车门系统等主要系统的设计原则和控制策略,以期为市域动车组的高性能运营提供顶层技术支撑和有效的控制技术保障。

考虑VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算

鉴于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的控制策略会对含VSC交直流混合电网潮流产生直接影响,该文构建考虑多种VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算模型。该模型通过构造等效电路建立换流站内VSC控制参数与交流电网输出功率的直接联系,以实现完整VSC电路模型下潮流方程的统一;并通过引入VSC自适应下垂控制系数作为潮流计算变量,以弥补现有方法无法适用于VSC自适应下垂控制策略电网的不足;此外,该模型将VSC调制度作为求解变量,并考虑调制度的约束问题,有效限制了调制度越限情形,还可实现调制度不同设定值下的潮流计算。基于上述模型,采用统一迭代法最终实现考虑各种VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算,并通过算例验证模型的有效性与计算方法的快速收敛性。

基于子模块电容能量波动的MMILC下垂控制策略

交直流混合配电网中,孤岛模式下互联换流器(interlinking converter,ILC)具有实现配网间功率平衡、维持交流频率和直流电压稳定的作用。模块化多电平互联换流器(modular multilevel interlinking converter,MMILC)作为ILC的拓扑之一,具有谐波特性好、波形质量高、开关损耗低等优势。文中提出一种适用于MMILC的两级式下垂控制策略,首先基于子模块电容能量波动特性建立了适用于MMILC的新型交直流侧统一下垂特性;然后推导得出了MMILC直流侧电压与等效子模块电容电压间的数学关系,使MMILC仍可通过直流电压偏差进行功率调节,同时设置了下垂特性曲线的死区和最低允许运行范围;最后,分别对MMILC在不同负载模式和过载情况下的控制性能进行了仿真。仿真结果表明,所提出的MMILC两级式下垂控制策略可以自动平衡不同负载模式下交直流侧配网的功率偏差,过载情况下可以瞬时闭锁,验证了控制策略的正确性和有效性。

基于交直流最优功率分配的动态分层LFC方法

以最小化网损为目标,提出一种基于交直流最优功率分配的动态分层负荷频率控制方法。首先,以多区域交直流混联系统为研究对象,构建其负荷频率控制模型,针对一次调频的快速性需求,设计储能进行辅助;然后,以输电网损最小为目标,进行交直流联络线最优传输功率分配机制的设计;在此基础上,考虑到调频需求的复杂性与动态特征,构建动态分层的负荷频率控制器架构,根据以区域控制偏差为基础的触发阈值的设计,保障控制器复杂度能依据控制需求的不同而改变。仿真结果表明:动态分层的控制器架构能在保证控制性能的基础上,有效降低控制复杂度;交直流联络线最优传输功率分配机制的执行,不仅能保证网损最小,还能够降低区域控制偏差,从而减少分层控制器触发次数,提高系统调频资源利用率。

微型纯电动汽车的节能技术路径评估

从纯电动汽车的续航里程理论计算公式着手,得出续驶里程与电池特性、电机、电控系统效率、整车设计参数,以及附件能量消耗有直接关系;然后结合AMESim仿真软件理论计算和台架数据验证,对微型纯电动汽车各关键因素如电池、电驱系统效率、整车设计数等参数进行续航敏感度分析,得出各项因素对续航的具体影响值;最终基于当前行业内的技术普及水平,提出了具有高性价比的微型纯电动汽车提升续航的技术路径,用于指导现阶段微型纯电动汽车续航里程性能的快速开发,缩短开发周期和降低开发成本。

电网交直流协调控制系统安稳控制策略整定研究

交直流电网有多种运行模式,传统的控制方式无法满足在大扰动下,将直流电压频率保持在合理范围内的要求。文章提出了交直流协调控制系统安全控制策略的设定方法,从稳定性控制的角度,对互通式立交的直流混合拓扑进行了总结。换流站及其节点的直流线路阻抗是并联的,每个直流电路的功率调制都可以独立地进行,通过有效计算当前内环控制器的参数整定值,能进一步提高系统的相位裕度。同时,计算并排序相同故障情况下的最大功率扰动,并选择与平均值的最小扰动差作为功率整定值,以便将下垂系数的平均值调整到其参考值,进而实现稳定控制整定。测试结果表明,安全控制策略设置方案的瞬态频率最大值不大于51.28Hz,最小值不小于49.68Hz,准稳态频率可以保持在系统的允许偏差范围内。

基于改进网侧控制策略的半直驱风电系统FFRT研究

[目的]为改进半直驱风电系统的故障电压穿越(Flexible Fault Ride Through,FFRT)能力,提出采用电网故障时无功优先的改进网侧控制策略。[方法]在分析传统网侧控制策略的基础上,根据最新的故障电压穿越能力测试规程在传统网侧控制加入无功优先控制,在电网暂态故障期间优先向电网注入无功电流支撑电网电压恢复。根据改进网侧控制策略,对电网深度跌落和升高时采用卸荷电路结合改进网侧控制策略实现了风电机组的FFRT仿真运行,结合某项目6 MW半直驱风电机组,采用移动故障电压穿越测试设备进行故障电压现场测试。[结果]测试和仿真结果表明,改进网侧控制策略可提升半直驱风电系统的FFRT运行,无功电流稳定控制。[结论]改进网侧控制策略可在多种对称低电压/高电压故障工况和不对称高电压故障工况下优先向电网注入对应的稳定无功电流,有利于辅助电网电压恢复和提升半直驱风电系统的FFRT能力。

青藏柔性直流输电系统控制策略仿真研究

青藏联网工程是传统直流输电,其换流器只有一个控制自由度,不能独立调节有功和无功,当系统的稳定性受到影响时,对无功功率和有功功率的调节效果不能做到优化调节。为此,提出基于功率解耦的青藏柔性直流输电系统控制策略,并在PSCAD/EMTDC中搭建了真双极的青藏柔性直流输电系统模型,对潮流翻转、直流电压阶跃、交流电压阶跃、有功功率阶跃等典型工况进行了仿真研究。结果表明,基于功率解耦的青藏柔性直流输电系统控制策略在实际工程中具有一定的适用性。

交流电机控制策略的发展综述

对交流电机的控制方法进行了科学分类,可分为基于稳态模型的控制方法和基于动态模型的控制方法两大类,其中后者又可分为基本控制方法(也即矢量控制和直接转矩控制)、线性控制方法、非线性控制方法、智能控制四类。全面综述地分析和比较了它们的原理、优点、缺点、适用范围及应用情况。每种控制策略都有各自特点,在电机控制应用中应当根据性能要求,选用与之相应的控制方法,以取得最佳性能。每种控制方法都还存在缺陷,指出了交流电机控制算法的发展趋势。

基于交-直-交型矩阵变换器的多驱动系统的控制策略

在交-直-交型矩阵变换器(AC-DC-ACMC)的基础上,提出了一种新型的多驱动系统拓扑电路及其控制策略。拓扑电路由一个整流单元和多个逆变单元组成,多个逆变单元接在同一直流母线上,可以同时驱动和控制多路负载。PWM整流控制可以获得单位输入功率因数的正弦PWM波输入电流。在多个逆变单元中采用空间矢量调制,可以分别获得不同频率和幅值的正弦PWM波输出电压;同时通过合理插入零矢量,实现输入侧零电流换流。仿真实验结果证实了文中所提出理论的正确性。

交流传动系统的控制策略

从控制原理和电机数学模型出发 ,结合实用的系统 ,论述交流传动系统的控制策略。全文分基于稳态模型的控制策略、基于动态模型的控制策略和不依赖于对象数学模型的控制策略三个层次。在最后一个层次上 ,强调了智能控制的发展前景。

变速恒频双馈风力发电系统交流励磁综述

简要回顾了变速恒频双馈风力发电系统发展过程中出现的交流励磁电路拓扑结构及励磁控制策略,对不同交流励磁电路拓扑结构和控制策略进行了分析,展望了变速恒频双馈风力发电系统中交流励磁控制策略的发展趋势。