弱电网下LCL型并网逆变器高鲁棒性并网电流反馈有源阻尼策略

并网电流反馈有源阻尼(grid-current-feedback-active-damping,GCFAD)策略可以在不增加额外传感器的前提下,有效抑制LCL型并网逆变器的谐振尖峰。在电网电压畸变的工况下,GCFAD策略往往与电网电压前馈策略同时使用以改善并网电流质量。然而,通过研究发现,传统GCFAD策略等效虚拟阻抗在中低频段的正阻特性会导致并网逆变器输出阻抗在中频段产生一定的相位滞后,从而降低了系统在电网电压畸变且附加电网电压前馈策略的情况下,对电网阻抗变化的鲁棒性。为了解决这一问题,提出了一种高鲁棒性并网电流反馈有源阻尼(high robustness grid-current-feedback-active-damping,HR-GCFAD)策略,使虚拟阻抗在高频处呈现正阻特性以抑制LCL谐振尖峰,增强了系统的稳定性;在中低频段呈现负阻特性以提高系统中频段输出阻抗相位,进而提高了系统在附加电网电压前馈策略时对电网阻抗变化的鲁棒性。理论分析和实验结果充分验证了所提策略的有效性。

一种基于脑电信号反馈的学习注意力提升训练方法实现

注意力对于学习者来说非常重要,注意力与脑电信号密切相关,注意力可通过训练得以提升。文章提出一种基于移动智能终端应用APP脑电信号反馈的训练系统,训练包含舒尔特方格和算数运算两种方式,训练中可实时查看训练者脑电反馈的注意力状态信息,强化训练效果。实践结果表明,注意力和脑电信号之间存在正向相关性,训练者经过长时间训练其注意力能够得到显著提升,训练还能够提高训练者快速调整其注意力状态的能力。

电网电压不平衡下MMC-SST反馈线性化滑模控制策略

将模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)投入到固态变压器(solid state transformer,SST)系统中时通常采用比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制方法,但这种策略存在参数选取繁杂、动态性能较差的缺点。为了提高系统的动态性能并简化参数选取,提出了MMC-SST反馈线性化滑模控制策略。首先建立了MMC-SST整体仿真模型。然后建立了采用反馈线性化滑模控制的MMC-SST控制模型。最后利用MATLAB/Simulink平台将所提的控制方法与常规PID控制策略作了仿真比较,验证了所提反馈线性化滑模控制策略具备参数选择容易、动态性能优良的优势。

LCL型并网逆变器电网电压前馈控制策略研究

为抑制LCL型并网逆变器系统固有谐振频率,消除非线性负载带来的电网电压畸变并网电流谐波,通过电容电流反馈有源阻尼控制减小LCL固有谐振。为抑制电网电压对并网电流产生的影响,采用电网电压前馈控制策略实现,对比各种前馈控制效果,从而得到高质量的并网电流。通过MATLAB/Simulink仿真验证所提前馈控制策略有效。

基于粒子群算法的互联电网AGC随机最优控制系统

电信号输出量变化会影响有功功率与电量总功率之间的平衡关系,从而使电网频率发生偏移。针对此问题,设计基于粒子群算法的互联电网AGC随机最优控制系统。以AGC架构为基础对预测控制器实施滚动优化与反馈校正处理,完成控制系统的功能结构分析。在此基础上建立粒子群算法模型,根据自然频率特性系数求解结果,确定区域频率偏差指标的取值范围,完善互联电网控制策略,实现互联电网AGC随机最优控制。对比实验结果显示,随着电信号输出量的增大,所设计系统的有功功率与电量总功率之间的配比始终不会小于75%,不会造成电网频率偏移情况。

抑制谐波谐振的并网逆变器机侧电流反馈的CVFAD设计方法

LCL型并网逆变器机侧电流反馈控制较并网电流反馈控制具有更高的稳定性。但受数字控制延时的影响,系统的稳定性取决于谐振频率与采样频率的比值。且谐振频率附近存在一个谐波放大频域,在弱电网工况下易引发谐波谐振现象。而传统机侧电流反馈的双环控制方法受带宽限制,无法达到理想的稳定分界频率。针对该问题,提出一种电容电压有源阻尼的新型控制方法。该方法采用电容电压反馈内环提升系统阻尼效果,通过附加电容电压反馈回路使得系统开环零点重新配置,达到消除反向谐振峰的目的。理论分析表明,所提方法拓宽了系统稳定区间,不仅消除了谐波放大频域,且在电网阻抗宽范围变化时,系统始终具有较高的鲁棒性和控制性能。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。

一种基于本地化差分隐私的网格聚类方法

随着移动互联网应用的不断深入,产生了大量个体数据,采集分布在不同终端上的数据进行聚类可以发现人群行为模式,支撑应用服务的深入开展.然而这些数据往往包含个体敏感信息,在缺少可信数据采集者的情况下,直接采集数据进行聚类存在泄露个体数据隐私的风险.近年来,本地化差分隐私(Local Differential Privacy,LDP)以其严谨的数学理论基础得到隐私保护领域研究者的持续关注.现有基于LDP的聚类研究多数采用基于划分的聚类方法,存在仅适用凸状分布数据以及聚类质量损失较大问题.针对该问题,聚焦网格聚类,提出基于LDP的隐私保护网格聚类方法.首先,设计网格划分评估指标,通过调节网格划分粒度调控网格密度估算误差和簇边缘信息损失,指导网格结构选取;然后,在服务器与终端间构建循环反馈机制,利用数据分布信息迭代优化扰动粒度,降低差分噪声注入量,在保护终端数据隐私安全的前提下,提升网格密度估算精度;最后,在服务器端,提出基于网格结构的自适应网格聚合方法,提升隐私保护聚类质量.理论分析和实验结果表明,所提方法在兼顾各终端个体数据隐私的同时,对不同分布数据有良好的聚类效果.

不平衡下电流源型PWM整流器无网侧电流传感器功率反馈控制策略

三相脉宽调制电流源型整流器在电网电压不平衡时,传统直接功率控制会导致功率脉动、直流侧输出低频波动和网侧电流畸变严重等问题,影响整流器性能。针对上述问题,提出一种无需采集网侧电流的改进型直接功率反馈控制策略,使得整流器在理想电网和不平衡电网下都能够获得良好性能。首先建立电流源型整流器在电网电压不平衡时的数学模型,推导出直流侧输出电流与网侧电流的关系表达式,然后在有功控制环中增加反馈控制直接抑制低频脉动,同时在调制环节中引入陷波器,以此减小网侧电流谐波。最后通过Matlab/Simulink仿真和试验样机测试,比较两种功率控制方案,验证了所提改进控制策略的正确性和优越性。

并网逆变器并联运行谐振分析及抑制策略

针对采用LCL滤波的多并网逆变器并联工作在弱电网时面临的谐振风险,建立了多逆变器并联系统的数学模型。对多并网逆变器并联系统的谐振进行分析,采用新型并网电流反馈控制策略,优化设计参数,提升逆变器相位裕度和幅值裕度,有效抑制多并网逆变器并联系统谐振问题。最后通过MATLAB/Simulink仿真和试验平台,搭建两台并网逆变器并联运行,结果验证了所提策略的可行性。

基于VSR-VSI的电梯能量回馈系统建模与控制

基于电压源型整流器(VSR)与电压源型逆变器(VSI)整合而成的VSR-VSI双PWM变换器已在电梯能量回馈系统中得到应用。本文围绕VSR-VSI系统的直流母线电压可控与能量可双向流动的特点,首先阐述了基于VSR-VSI电梯永磁同步电机驱动系统在dq坐标系下的PI双闭环控制结构与参数设计方法,分析了VSR-VSI系统直流母线电压与并网电流存在谐波畸变的机理,在此基础上提出了基于PI+谐振(PI plus resonant,PIR)调节器的VSR电流内环改进控制策略以抑制并网电流谐波,最后利用仿真结果验证了上述理论分析的准确性与有效性。

三相光伏逆变器并网控制策略的研究

针对光伏逆变器转化效率低、控制技术落后等问题,采用一种改进的电导增量法与电流反馈控制和电网电压前馈补偿相结合的控制策略,来控制前级非隔离型DC/DC升压变换电路和并网逆变器的工作状态,减少并网电流中的谐波含量改善并网电能质量。建立了基于Matlab/Simulink的控制系统仿真模型,仿真结果表明,所提控制策略不仅能快速跟踪光伏阵列的最大功率点,而且能较好地改善逆变器输出电流波形。

LCL型并网变流器交直流双侧状态反馈有源阻尼优化控制

LCL型并网变流器广泛应用于新能源发电领域,针对新能源高度渗透系统中LCL型并网变流器交直流两侧阻尼不足及谐振问题,提出交直流双侧有源阻尼优化控制策略。为抑制LCL滤波器谐振,利用状态反馈任意配置极点特性等效无源阻尼;结合最优虚拟电阻r的设计,调整极点至最优阻尼点,从而显著抑制LCL滤波器的谐振,且不牺牲其滤波特性。为提升直流电压的控制特性,在电压外环引入阻尼控制回路,并分析了阻尼作用机理。推导了最优阻尼系数计算方法,且当阻尼为最优阻尼系数时,可实现模型等效降阶,从而显著增强电压控制特性。对比分析了引入双侧阻尼前后交直流两侧的稳定性与控制特性,分析结果表明,引入阻尼后的系统具有更好的稳定性与控制特能。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了双侧有源阻尼优化控制策略的有效性。

基于光伏-MGP并网系统的控制参数整定方法

新能源并网装置控制参数的整定,是保证电力系统稳定运行的必要条件。针对光伏采用新能源同步机(MGP)的并网方式,建立了实验系统模型并提出了用于参数整定的通用方法。首先通过分析MGP传输功率与光伏直流电压的约束关系,对MGP的功角动态进行简化,建立了光伏-MGP系统简化的传递函数;然后基于频域内的根轨迹分析,得到控制参数的稳定范围,并通过幅频特性与时域响应,对控制参数进一步优化;最后在PSCAD/EMTDC中搭建光伏采用MGP并网的电磁暂态模型,通过设置不同的控制参数仿真验证了所提方法的有效性,并在5 kW实验平台上得到验证。

基于视野域的快速动态路径规划

针对目前蚁群算法在路径规划策略中存在的易陷入凹陷、迭代时间长、转角多、避碰时等待时间长等缺点,提出了一种基于视野域的动态快速路径规划的蚁群算法。首先,采用栅格填充法对建立的栅格图中复杂形状障碍物存在的过多凹陷进行填充;其次,采用改进的负反馈的蚁群算法来减少蚁群在无法找到有效终点方向的后续搜索;再次,模拟给蚂蚁加上视觉以便在特定区域搜索而减少过多的转折点,从而更快速地找出最优路径。同时,在行走过程中若存在障碍物动态变化,则结合动态窗口算法重新规划局部的最优路径。实验表明采用该规划算法可使路径长度减少11%,转角和行走时间减少45.4%和32.3%。所以该智能算法能够为机器在动态环境的自主规划与导航中提供一种可行的解决方法。

低开关频率下并网变换器的控制及稳定性分析

分析LCL型并网变换器网侧电流反馈控制和变换器侧电流反馈控制阻尼系统的稳定性。从主导极点的角度分析低开关频率下2个共轭复根的位置决定了根轨迹的走向,进而影响系统的稳定。已有的有源阻尼方法都是各自独立提出的,缺乏系统的研究以便于提出新的有源阻尼控制方法,通过对并网变换器稳定控制的分析可得到阻尼控制方法的本质。数字延时本质上是一种串联校正,揭示了延时改变系统相位特性。数字延时的相位滞后在某些情况下有利于系统稳定,但这取决于测量反馈量的传感器位置和谐振频率。该文在离散域下对电流控制器参数进行设计,从工程实用的角度给出快速确定控制器参数的方法。最后通过仿真和试验验证理论分析的正确性。

基于电流正负反馈环效应的弱电网下并网逆变器稳定性分析

弱电网下直流母线电压外环及电流内环控制给并网逆变器(grid-connected inverters,GCIs)带来的稳定性问题已被广泛关注,然而电压外环和电流内环控制器参数对GCI稳定性影响存在差异性的现象及其机理却尚未得到直观解析。为此,通过构建考虑直流母线电压动态的GCI小信号数学模型,并通过一系列控制框图等效变换,直观揭示了弱电网下电流内环控制器会经过电网阻抗及锁相环在直流母线电压控制环中形成正负反馈环效应的内在机理。同时,基于GCI的阻抗模型以及控制环路中存在的正负反馈环效应,解析了电压外环与电流内环控制器参数变化对GCI稳定性的影响特性。在此分析基础上,指出GCI稳定性对电流内环控制器参数变化更加敏感;而动态调节特性则对电压外环控制器参数变化更加敏感。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

电容电流反馈并网逆变器闭环系统参数选择及稳定性分析

针对电容电流反馈并网逆变器闭环系统参数及稳定性的分析,传统的计算方法过于繁琐。为此,建立典型LCL型并网逆变器数学模型,从而得到电容电流反馈控制策略等效框图。分析PI调节器参数选择对系统环路的影响,确定电容电流反馈闭环系统各参数。通过Matlab仿真验证了系统环路参数选择的准确性。

基于并网电流反馈的SVG有源阻尼控制研究

三阶LCL滤波器相较于一阶L滤波器在改善静止无功发生器并网电流质量方面有着显著效果,但其不可避免地存在谐振现象。为抑制LCL滤波器的谐振现象以及尽可能地降低硬件成本,基于有源阻尼的等效阻抗模型,在并网电流反馈有源阻尼的基础上研究了基于负一阶高通滤波器与低通滤波器串联的阻尼方法,并对相关控制器参数的设计进行分析。基于所提控制策略,通过Matlab/Simulink仿真验证了控制方法的可行性。

电网企业数字化转型成熟度评估理论及应用

针对现有企业数字化成熟度评估模型的所选取指标不全面、主客观权重设定不合理等问题,提出基于电网企业的数字化转型成熟度评估模型。考虑影响电网企业数字化转型的关键因素,构建电网企业数字化转型成熟度评估模型指标体系;利用层次分析法和反熵权法,完成评估指标主客观权重的计算。在此基础上,结合动态反馈的思想,运用面板门限模型,将主客观权重的占比与相应阶段的动态目标深入融合,使评估结果的准确性得到极大提高。案例分析表明,该模型可以实现基于各阶段目标的动态调整,保障电网企业数字化转型成熟度评估结果的准确性,为优化电网企业数字化转型路线提供决策支持和理论支撑。

电网电压对称跌落时无刷双馈风力发电机的状态反馈控制

对于并网运行的无刷双馈风力发电系统,在电网电压瞬时对称跌落时,相当于在并网点突加一个反向电压源。采用传统双闭环PI控制策略时,通过在复频域推导功率绕组和控制绕组瞬态电流的表达式,得出其超调量和振荡时间受发电机参数、电网电压的跌落程度、相位及转速的影响。提出一种状态反馈控制策略,构建以功率绕组和控制绕组电流为状态变量的状态模型。通过反馈矩阵在输入端加入状态变量,改变了发电机系统矩阵的参数,即改变了发电机的等效参数。极点分布图显示状态反馈策略下极点较传统控制极点大幅左移,则系统加速收敛,同时减小了振幅,支撑系统故障过程平稳过渡。最后,通过额定工况下电网电压跌落至20%时的实验波形,验证了状态反馈控制的可行性。