高频链矩阵变换器直接功率反步控制策略

针对高频链矩阵变换器(HFLMC)电路前后级耦合导致系统动态性能和鲁棒性降低的问题,提出一种基于直接功率的非线性反步控制策略(BS-DPC)。首先,建立HFLMC非线性数学模型和有功、无功功率动态模型,分析双极性电流空间矢量调制策略;然后,在考虑系统不确定性情况下引入2个解耦控制分量,设计直流输出电流和无功功率反步控制器,实现电池不同工况下输出电流参考值的快速跟踪控制;最后,根据李雅普诺夫稳定性理论证明HFLMC闭环系统全局渐进稳定性,并对比传统PI直接功率控制和BS-DPC策略。仿真和实验结果表明,所提BS-DPC策略控制HFLMC提高了输出电流的动态性能和电网波动及直流滤波电感变化下的鲁棒性,响应时间减少了约78%,网侧THD降低了0.98%。

光伏电站调频对电网频率的动态响应特性研究

研究探讨光伏电站作为清洁能源系统的频率响应能力。实验结果显示,改造后的光伏电站具有快速、稳定的调节能力,在不同频率下表现出良好的功率输出稳定性和效率。时间响应数据显示其快速达到稳定状态。光伏电站在有功-频率下垂特性控制方面表现出色,能有效参与电网频率调整。相关研究支持现有电站改造的成果,同时,强调光伏电站在清洁能源系统中的关键作用,为推动可再生能源技术发展提供参考。

一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200ms,交流侧有功响应时间为16.5ms,无功响应时间为17ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135ms,验证了所提控制策略的快速性。

光伏电站面向快速频率响应的优化控制技术研究与实践

目前光伏电站没有一次调频功能,功率控制响应缓慢且精度不高,无法满足西北电网对新能源电站提出的快速度、高精度的快速频率响应规范要求,迫切需要进行优化升级。针对传统方案中平均功率分配算法准确度低和常规逆变器MPPT算法功率执行响应速度慢两方面的不足,分别提出了基于样本逆变器的等比例分配算法和参考样本逆变器状态值的跨越式MPPT算法。最后通过执行响应偏差分析、总体性能对比分析和功率分配仿真试验以及光伏电站现场的逆变器响应测试试验,验证了采用相关技术进行光伏电站快速调频响应的有效性和实用性。

可减少光伏弃光量的低压配电网并网逆变器电压控制策略

低压配电网线路的电阻与电抗比值较大,线路电压沿馈线潮流方向逐渐降低,为解决光伏接入和负荷功率波动引起的并网点电压越限问题,在光伏逆变器控制策略中引入功率参考值动态响应模块。分析光伏接入和负荷波动前后并网点电压的变化机理,计及低压配电网线路阻抗对电压降落的影响,提出一种基于并网点电压幅值与线路阻抗的功率控制策略。在此控制策略下,设计功率参考值动态响应模块,采用功率外环与电流内环双环控制实时调节光伏逆变器的并网点电压,实现低压配电网光伏接入和负荷变化后并网点电压能够维持在电网电压要求范围之内并降低线损。同时,该策略能够在并网点电压越上限时利用逆变器剩余容量在维持电压质量的前提下最大限度地减少光伏弃光量。最后,算例分析结果表明该控制方法的有效性。

基于改进DPC-SVM的三相并网逆变器

针对传统基于空间矢量调制的直接功率控制(Direct power control with space vector modulation,DPC-SVM)三相并网逆变器动态响应速度慢的问题,研究了一种三相并网逆变器的改进DPC-SVM方法。该控制方法基于传统空间矢量脉冲宽度调制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)解耦控制的思想,利用参考功率前馈来提高系统的动态响应速度。详细阐述了传统和改进DPC-SVM方法的工作原理,并以15kVA三相并网逆变器为例对传统和改进DPC-SVM方法进行了仿真和实验验证。与传统控制方法相比,改进控制方法具有更快的动态响应速度。

基于逆变器调相控制的无功遥调技术在大中型并网光伏发电站中的应用

大中型光伏电站并网发电给电力系统的安全稳定及经济运行调度带来了很大的困扰和全新的挑战。基于逆变器调相控制的无功遥调技术的成功研发运用将完全改变传统的光伏发电站无功补偿的概念。以理论分析和实践验证证实:配置满足国家标准(GB/T-19964—2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》)逆变器的光伏发电站无须额外配置无功补偿装置(SVC或SVG),其无功出力范围和动态响应时间足以满足电网对新接入电源的要求。这将为造价昂贵的光伏发电站节省大量资金,也可避免无功补偿装置的运行损耗。

基于自激移相控制的行波管电源LLC变换器

为提高行波管高压电源变换器全工作状态的软开关和动态响应性能,分析了行波管负载的动态突变特性,设计了全桥LLC谐振倍压功率变换器,提出了基于自激移相控制的全桥LLC变换器的工作原理、大信号建模和设计方法,重点针对负载突变特性分析了变换器的瞬态软开关特性和控制参数设计原则。通过仿真验证了变换器在负载突变时能够实现开关管的零电压开通,说明了控制参数的自适应调整能够提高变换器的动态响应性能。通过实验分析了基于自激移相控制的全桥LLC变换器的典型波形,表明变换器具有较好的软开关特性。

新型低压输出反馈电路设计

文中给出了一种新型低压输出反馈电路的详细设计,并对实验结果进行了分析。与传统的反馈电路相比,在输出电压为2.5V/30A的模块电源上所做实验表明:系统的稳定性、动态、输出电压的过冲等指标,都达到了要求。这种新型反馈电路很适合低压电路应用。

GE9F机组的在线一次调频试验逻辑研究

阐述GE9F机组一次调频逻辑原理,并在此基础上通过修改、增加部分逻辑,实现在线一次调频试验需要。实测机组在线一次调频试验数据,准确反映了机组一次调频动作性能,满足性能评价需求。

一种新的闭环控制电压型功率放大器

该文研制出一种新型的电压型电力电子功率放大器,它能把一定频率范围内任意形状的参考波形放大成为稳定的功率级电压源。它采用了电压闭环负反馈以及有效的PID调节环节和相应的超前校正环节,能保证很小的失真率和快速的动态响应能力。所研制的样机在保证功率和效率的同时,使波形失真率在0～1kHz范围内小于1%。波形的动态响应速度很快,上升时间小于30μs,调整时间小于100μs,超调量小于1%。实验结果表明:这种设计和传统的开关功率放大器相比,输出波形显著改善而且动态响应速度更快。