一种适用交直流混合微电网的组网方法及控制策略研究

交直流混合微电网网架结构是能量管理、控制、保护和稳定的基础。根据交直流混合微电网的特点,提出了一种基于能量守恒原则及分区、分层匹配原则的组网设计流程,并给出了改进交直流混合微电网主从协调控制策略,采用一种新型主控制器,当储能逆变器由PQ控制切换至V/f控制时,能够克服暂态时刻将产生较大的电压、频率和功率波动,保证微电网安全稳定运行。基于某实际风光储柴微电网项目,设计拓扑结构并搭建PSCAD仿真模型,验证了所提组网设计和主从控制策略的有效性,为未来大规模交直流混合微电网的规划设计及运行提供参考。

弱电网下基于混合控制型双馈风电机组稳定性分析

随着风电渗透率的提高,电网逐渐呈现弱电网特性。传统的电流控制型双馈风力发电机(current controlled doubly fed induction generator,CC-DFIG)组由于锁相环的影响,难以在弱电网下稳定运行。混合控制型双馈风力发电机(hybrid controlled doubly fed induction generator,HC-DFIG)组定子侧采用功率同步的方式,适合在弱电网下运行。为进一步对HC-DFIG的稳定性进行分析,运用D分割法,在多重稳定条件的约束下,得到HC-DFIG的控制器参数稳定范围和控制器参数变化对DFIG稳定性的影响,以及HC-DFIG和CC-DFIG两种控制策略适合运行的电网短路比范围,并设计两种策略的交替切换来提高DFIG并网稳定性。最后通过仿真和实验进行验证。

利用V型开发模式研制燃料电池混合动力客车的整车控制器

按照V型开发模式对燃料电池城市客车的整车控制器(Vehicle control unit,VCU)进行了开发,取得了初步的 成功,所开发的整车控制器成功装车运行。按照V型开发模式的各个阶段,对以32位单片机为核心的控制器开发 过程的核心关键问题进行了分析和探讨。不仅初步制定了控制器过程中的各种规范标准,例如高低温冷热冲击、 电磁兼容测试、振动冲击等,还搭建了开发VCU的开发和调试平台,为规范评价VCU的各种性能指标、采取针 对性的设计措施奠定了基础。对控制算法的图形化编程、OSEK标准的嵌入式实时操作系统的应用、控制代码在线 升级、网络化的监控和通信等关键的技术在VCU中的集成进行了探索。

注入式混合型有源滤波器的电流跟踪控制(英文)

以注入式混合型有源滤波器为例,通过对其建立数学模型,提出了一种递推PI控制作为该混合型有源滤波器的电流跟踪控制算法。为有效解决递推PI控制在稳态性能、动态性能方面存在的矛盾,采用了模糊自调整机构。模糊自调整机构根据实际发出的补偿谐波电流与期望发出的补偿谐波电流之间的误差的大小以及变化趋势等特征,通过模糊推理作出相应决策,在线调整递推PI控制算法的比例系数、积分系数,从而使得系统同时具有较好的稳态、动态性能和自适应能力。相关的稳态、动态实验结果均证明了该电流跟踪控制算法的可行性和有效性。

混合变压器式可控电抗器及其仿真

为满足谐波要求,传统的变压器式可调电抗器(ControllableShuntReactorofTransformerType, CSRT)在轻载时存在一段不可调的死区。针对这一缺点,提出了混合变压器式可控电抗器(HybridCSRT, HCSRT),它采用电压源型逆变器代替了CSRT中的反并联晶闸管来控制调节绕组的输出,通过合理设置各控制绕组的容量,N个控制绕组的HCSRT可以实现2N级分级平滑调节。在此基础上,进一步提出了同时具有容性和感性无功补偿能力的混合变压器式静止无功补偿器。理论分析和数字仿真表明HCSRT和混合变压器式静止无功补偿器具有响应速度快、调节范围广、谐波污染小及性价比好等优点。

混合型流入控制装置改进及性能分析

被动式流入控制装置(PICD)在油井见水后易失效.提出一种基于混合型流入控制装置(ICD)和遇水膨胀橡胶(WSR)的自膨胀型自适应流入控制装置(AICD),分析流体性质敏感性并优化结构参数,与喷嘴型、喷管型、螺旋通道型和混合型等4种流入装置(在流动阻力等级FRR相同时)比较.结果表明:一旦油井见水,自膨胀型AICD上预装的遇水膨胀橡胶膨胀,且膨胀度根据含水率自动变化,从而改变装置的最小过流面积和流动阻力等级;在泥浆返排阶段防堵塞能力强,在稳产期抗冲蚀性能强,在衰竭生产时能够持续控制入流且对黏度不敏感.该装置还可以根据流体类型自动改变流动阻力.

PRS-XY型混联机床运动控制方法研究

为实现PRS-XY型混联机床的运动控制,建立了该机构的逆运动学模型,导出了虚轴和实轴位置变换的逆运动学公式。提出了“PC+Turbo PMAC”开放式数控系统构建模式,将逆运动学变换算法嵌入到Turbo PMAC中,并由Turbo PMAC完成粗插补运算,使运动过程不再依赖上位机,克服了上位机与Turbo PAMC的数据传输瓶颈,提高了控制系统的可靠性和实时性。

灌区交接断面管理技术研究

通过阐述灌区交接断面管理技术研究的重要性和必要性,以寻找可再生能源为出发点,以信息化技术为平台,研究出易为中、小型灌区应用的管理新技术。研究表明,风、光互补闸门控制系统、浮桥式拦污、清污平台和测流信息化技术应用能够作为有效的管理技术,应用于灌区交接断面上。

串联混合型有源滤波器的建模及控制策略分析

通过建立通用电路模型,从理论上对目前提出的几种典型的串联混合型有源滤波器的结构和滤波原理进行了研究,对各种控制策略的优缺点和系统的稳定性进行了分析,并在此基础上研究了不同谐波条件下各种控制策略的滤波效果,其结论为串联混合型有源滤波器在不同工况下控制策略的选择提供了参考依据。

高炉多周期装料过程炉喉料面形状混杂控制

为了解决高炉多周期装料过程中料面形状变化的问题,设计出一套高炉料面形状控制系统。对于该控制系统,首先,以单容水箱为对象,研究以间歇进水和连续出水为特征的混杂控制问题。然后,在液位位式控制的基础上,将液位混杂系统扩展至用泛函描述的高炉炉料料面形状控制。由于炉料在炉喉径向方向上的实际下降速度存在差异,借鉴非均匀炉料下降模型,并通过仿真实验准确建立出该模型。以多环布料模型、非均匀炉料下降模型和布料矩阵逆计算模型为基础,提出了高炉多周期装料过程中料面形状控制方案,将间歇装料过程与连续下料过程相结合。最终,通过仿真实验实现了料面形状混杂控制,为高炉实际装料过程提供了理论依据。

新型注入式HAPF谐波电流及直流侧电压控制新方法

针对注入式混合有源滤波器中无源与有源部分补偿效果叠加、补偿谐波电流在经过注入支路和输出滤波器之后会产生一定的相位和幅值偏差,以及基波谐振支路的存在使得必须通过添加整流桥的方式获取直流侧电压从而难以保持直流侧电压的稳定等问题,提出了一种改进结构的新型谐振注入式混合型有源滤波器(hybridactivepowerfilter,HAPF),使直流侧电容能够与电网产生能量交换。在此基础上结合提出的基于基波无功电流闭环调节的直流侧电压控制方法,保证了直流侧电压的稳定;提出了采用递推积分将无源滤波器作用后电网谐波电流与注入支路补偿电流进行闭环比较控制以获得参考电流的方法,减小了误差,提高了系统的控制精度。实验及仿真结果证明了所提出控制方法计算量较小,在响应时间和控制精度上都具有一定优势,能够满足系统的要求。

注入式混合型有源电力滤波器的控制算法

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还依赖于电流跟踪控制算法的优劣。该文以一种新型注入式混合有源滤波器为例,结合传统滞环控制算法响应速度快和比例谐振积分控制算法无稳态误差的优点,提出采用复合型控制作为该混合有源滤波器的电流跟踪控制算法。通过相关的仿真、实验结果,从跟踪速度、控制精度、开关谐波含量和开关器件损耗4个方面,将复合型控制算法与传统滞环控制算法及单一的比例谐振积分控制算法进行比较研究。相关分析方法和所得结论可为其他类型的混合有源滤波器的电流跟踪控制算法研究提供借鉴。

并联混合型有源滤波器电流跟踪的迭代学习控制

在并联混合型有源电力滤波器控制中,由于传统PI控制只能对直流给定信号进行无差调节,对周期量谐波滤波效果不够理想。该文根据稳定性负载电网谐波具有重复周期性特点,提出了PI型迭代学习控制算法,并引入遗忘因子学习律,增强系统鲁棒性。同时通过模糊推理构造参考电流误差的D型学习律前馈环节,提高了系统的跟踪精度。该控制方法计算量小,易于实现。仿真分析与现场运行结果表明了该控制方法的有效性。

新型大功率并联混合注入式有源滤波器的研究与应用

为满足变电站和厂矿企业配电网大功率谐波抑制和无功补偿综合治理的要求,设计了一种新型的并联混合注入式有源电力滤波器,在无源部分治理特征谐波和补偿大容量无功的同时,有源部分还可以动态抑制其余各次谐波。并联混合注入式结构的采用,不仅能降低有源部分的容量,减少滤波装置的初期投资,也更加适应工程实践。本文详细分析了该系统的工作原理,采用了一种基于滑窗迭代的谐波检测方法和一种基于递推积分的三重滑模变结构控制策略,提高了系统的响应速度和控制精度。在某220kV变电站挂网运行的结果表明这种新型的大功率并联混合注入式有源电力滤波器具有可靠性高、治理效果明显、性价比高等优点,有着良好的工程推广价值。

基于模糊控制的混联式混合动力汽车能量管理策略

混合动力汽车由于能够减少燃油消耗和降低排放而迅速发展。在各种混合动力汽车中,混联式混合动力汽车结合串联和并联混合的优点,其工作模式的优化取决于许多部件,如发动机、电机/发电机、电池和功率分流装置等部件。混联式混合动力汽车控制策略的开发比其他混合动力汽车更复杂。以丰田卡罗拉混合动力汽车为例研究混联式混合动力汽车的能量管理策略。基于对典型驾驶循环的效率分析,提出优化混联式混合动力汽车能量管理的模糊转矩控制策略。建立基于Matlab/simulink的车辆模型,仿真结果表明车辆油耗和性能明显提高。

注入式混合型有源滤波器的复合型滞环控制方法研究

以注入式混合型有源滤波器为例,通过对其建立数学模型,结合传统滞环控制算法响应速度快和双谐振积分控制算法无稳态误差的优点,提出了一种复合型滞环控制作为注入式混合型有源滤波器的电流跟踪控制算法。引入双谐振积分控制算法,作为一种等效控制来改变滞环控制的控制律。通过环宽的设置,决定了等效控制的投入条件,使得系统在电流跟踪误差较大时滞环控制占主导,误差减小速度较快,在误差减小到一定范围内时双谐振积分控制占主导,实现稳态无差。从跟踪速度、控制精度和高频毛刺含量3方面对新的复合型滞环控制算法与传统滞环控制算法以及单一的双谐振积分控制算法进行仿真比较,结果证明,所提方法动态、稳态性能好,易于抑制逆变器高频开关毛刺。

谐振阻抗型混合有源滤波器的原理及其补偿特性

针对变电站在谐波治理的同时需要具备一定的无功静补能力的特点和要求,在分析传统谐波治理方法特点和不足的基础上,提出一种新型拓扑结构——谐振阻抗型混合有源滤波器(resonant impedance type hybrid active power filter,RITHAF)。在对RITHAF基本工作原理进行分析的基础上,深入研究其控制为电压源和电流源的不同策略,指出将RITHAF控制为电流源时具有更加优良的性能。为对RITHAF性能进行分析,定义谐波源谐波抑制函数和电网谐波抑制函数,并以此为指标研究电网阻抗变化、无源滤波器失谐对RITHAF补偿特性的影响。仿真及实验结果表明,RITHAF具有良好的谐波治理和无功补偿能力,适用于中高压系统的应用。

变压器式混合控制型可调电抗器的控制策略研究

随着我国电力系统的快速发展,可调电抗器作为可动态补偿无功和稳定电压的新型FACTS装置,得到了广泛应用。变压器式可调电抗器响应速度较快、易实现高压应用,成为研究热点。基于一种潜力较大的变压器式混合控制型可调电抗器拓扑,阐述了晶闸管投切和VSC闭环PWM调制的混合控制策略。针对存在绕组高短路阻抗设计误差和各绕组互感影响难题,目前大部分研究均从结构优化角度进行改进。从控制角度入手,将可调电抗器的整体输出无功引入到VSC的闭环控制中,提出了一种无功顶层闭环反馈控制方法,实现了可调电抗器整体输出的精确控制。此外,研究表明,相比电流内环PI控制器,采用电流滞环控制可提高可调电抗器输出的暂态性能。

配电网电能质量综合控制策略的构建

为避免谐波问题造成电气设备的损坏,根据谐振阻抗型混合有源滤波器(RITHAF)的滤波特性,把RITHAF加入电压无功控制装置(VQC),构建一种具有电压调节、无功补偿和谐波抑制功能的配电网电能质量治理装置.分析系统谐波放大产生的原因,提出其抑制策略,构建配电网电能质量综合控制模型.仿真结果表明,该装置及控制策略在调整电压和无功功率的同时能有效地抑制谐波放大.

微逆变器过零点电流畸变抑制的混合控制策略

微型光伏并网逆变器输出电流过零点畸变会导致电网注入电流谐波增加,严重时还会干扰电网正常运行。为解决该问题,通过对反激式微逆变器峰值电流控制策略的分析,讨论了功率器件关断延迟时间对系统功率平衡的影响,指出功率器件关断延迟时间是造成过零点畸变的主要原因,据此提出了一种新的混合峰值电流控制策略。详细分析了其工作原理,给出了控制实现方法,并构建了100 W样机进行实验。实验结果表明所提出的混合控制策略能有效抑制输出电流过零点畸变。