Parameter Design of Current Double Closed Loop for T-Type Three-Level Grid-Connected Inverter

To reduce current harmonics caused by switching frequency,T-type grid-connected inverter topology with LCL filter is adopted.In view of the disadvantages of the slow response speed of the traditional current control and the failure to eliminate the influence of the LCL filter on the grid-connected current by using current PI control alone,a current double closed loop PI current tracking control is proposed.Through the theoretical analysis of the grid-connected inverter control principle,the grid-connected inverter control model is designed,and the transfer functionmodel of each control link is deduced,and the current loop PI regulator is designed at last.The simulation results show that the control strategy is feasible.

The Feasibility Research on Distribution Network Closed Loop Based on the Load Transfer Model

With the continuous development of urban distribution network, most of the distribution network has formed a dual power supply mode. The traditional way of distribution network load operating mainly adopts the power method, while satisfied the requirements of the safety of power grid, but will cause external short time power outages, poor user experience, realizing the distribution network outage rearrangement of load is a necessary means to improve power supply reliability. This paper presents mathematical model of load transfer in distribution network. The differences of voltage of amplitude and phase angle on both sides are calculated by the power flow. According to the differential pressure to determine whether the loop can be closed at the loop operation, thereby improving the success rate of operation.

某型地面发控点火电流异常分析和电路改进

针对某型地面发控系统在使用过程中出现的点火电流异常问题,采用数学方法研究点火电流与元器件参数的变化规律,发现地面发控点火电流在某些环境下不稳定的根本原因。最后提出一种闭环控制方案,增加电流反馈环节,解决点火电流异常问题。实际应用验证表明,改进后的点火电路能适应更大的点火负载,有效提高了点火的可靠性。

基于反激变换器的电池充电系统设计

以具有结构简单、电气隔离等优点的反激变换器为电池充电电源,分析反激变换器电路的连续和断续模式工作原理,通过设计电压电流双闭环控制方法,实现电池的恒流充电模式和恒电压充电模式,也可实现两种充电模式的切换。实验结果证明了反激变换器的连续工作模式和断续工作模式的正确性,验证了应用于电池充电电源的可行性和有效性,切换时间小于1 ms,电压波动小于1 V。

基于SABO算法的PMSM弱磁和MTPA控制方法

永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出了一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA(maximum torque per ampere)控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力;工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行;工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。

双闭环控制的三相电压型PWM整流器的研究

针对传统的不控整流电路中网侧电流谐波很大、晶闸管相控整流电路中深控时网侧功率因数低和闭环控制时动态响应慢等问题,设计出一种引入脉冲宽度调制技术的三相电压型整流器。在完成三相电压型整流器的电压外环电流内环的双闭环控制系统设计的基础上,对其进行了仿真实验。仿真结果表明,与不控或相控整流电路相比,该三相电压型PWM整流电路中,不仅输入电流的谐波大大减小,电能可双向流动,能够实现整流和逆变状态下的单位功率因数运行,还可较好地抑制负载突变时直流侧电压的波动,从而显著提高系统的抗扰能力,真正实现绿色环保和高效节能的高度结合。

极端气象灾害下考虑MESS主动调控的配电网故障恢复策略

针对极端灾害天气下配电网的故障恢复问题,计及极端灾害的时空演变特性,提出了一种利用移动储能(mobile energy storage system,MESS)的灵活性主动参与抑制合环冲击电流,辅助配电网故障恢复的策略。首先,建立了暴风雨等不同气象灾害条件下配电线路的故障率统计模型。其次,将复杂交通网与配电网进行耦合,建立了以最小化MESS调度时空成本的上层预布局模型。然后,分析了MESS出力对冲击电流的影响,以抑制合环冲击电流、最大化负荷恢复率和最小化MESS调度成本为目标,构建了MESS参与网络重构的下层调度模型。最后,在改进的IEEE 123节点系统中进行测试,验证了MESS对配网故障恢复安全性的提升效果。结果表明,采用MESS主动参与调控能够有效应对移动的极端气象灾害引发的配电网动态故障恢复问题,并抑制合解环过程中电流的波动,提升网络重构方案的可行性和增强配电网的韧性。

光栅光阀型闭环直流电流互感器及温度修正方法研究

为满足直流电力系统电能计量、电量监测、控制与保护需求,提出一种基于微功率光控信号源的闭环光反馈光栅光阀(GLV)型直流电流传感方案,集成一种基于保偏光纤温度双折射效应的全光纤温度传感器,实现GLV探头的实时温度监测,进而实现系统温度误差修正。完成了样机研制及测试(额定电流In=500 A),结果显示,在10%In~110%In范围内,系统比差(RE)波动小于±0.2%;0~1200 Hz范围内,谐波测量误差小于-0.693%;-40℃~85℃范围内,误差修正后的RE波动范围为-0.186%~0.084%;阶跃响应上升时间小于125μs。测试结果表明,系统满足GB/T 26216.1—2019规定的0.2级的误差限值要求。

基于DK2-PLF的主动配电网馈线合环电流评估

合环电流评估技术对于配电网馈线合环转供电操作具有重要意义,为了提高主动配电网馈线合环电流计算的准确性,文中从融入源荷数据分布特性及预测的角度,提出基于双重K2算法和概率潮流(double K2 algorithm and probability load flow,DK2-PLF)的主动配电网馈线合环电流评估方法。首先,采用基于DK2算法的贝叶斯网络描述源荷相关性样本;其次,利用Cholesky分解方法处理获得的源荷相关性样本,以半不变量法计算主动配电网馈线合环电流的累积概率分布;然后,对主动配电网馈线合环电流从合环成功率和越限程度两方面进行安全性评估;最后,以贵州某城市为算例,对10 kV配电网系统开展馈线合环电流评估研究。得出以下结论:一是从概率密度、累积分布、最大误差三方面比较,相比于K2算法,DK2算法源荷预测值的概率密度、累积分布误差较小,验证了DK2算法的优越性;二是从累积分布、最大误差两方面比较,采用Cholesky分解的半不变量法对比未采用Cholesky分解的半不变量法、蒙特卡洛法,其累积分布误差较小,采用Cholesky分解的半不变量法满足主动配电网馈线合环电流评估要求;三是从合环成功率、合环越限程度两方面比较,采用半不变量法计算的合环电流安全性指标结果与仿真结果偏差在电网经验误差5%范围内,说明基于DK2-PLF的主动配电网馈线合环电流评估方法可为合环辅助决策提供参考。

双能量源纯电动汽车制动能量回收控制策略研究

该文以前轮永磁直流电机驱动的双能量源纯电动汽车为研究对象,以开发合理高效的纯电动汽车制动能量回收系统及设计相应的控制策略为目的,建立了蓄电池、超级电容、双向DC/DC变换器等部件的数学模型,并进行了双能量源系统主回路、恒流恒压双闭环PI控制器设计研究,建立了系统的仿真模型并进行仿真。仿真结果表明,PI控制器可有效实现恒流恒压充放电过程,恒流充电以限制充电电流,当蓄电池达到额定电压或超级电容SOC饱和后再进行恒压充电,实现了保护储能元件并完全充电的目的。

基于端电压尖峰的无刷直流电机无位置传感器换相控制策略

针对现有的换相误差补偿方法需要额外滤波电路和检测电路导致无传感器换相方法变得更加复杂的问题,提出一种端电压尖峰脉冲换相误差补偿方法,实现了对无刷直流电机无传感器换相误差的准确补偿。研究了抗干扰性强的端电压尖峰脉冲信号的变化特性,得出了端电压尖峰脉冲持续时间是随着换相误差单调变化的结论,并利用端电压尖峰脉冲设计了换相误差闭环控制方法。该方法无需额外的滤波电路和检测电路,简化了换相误差补偿方法的电路设计,并且具备良好的鲁棒性和准确性。搭建了仿真和实际实验平台,对比了补偿前后的换相误差,实验结果表明,所提出方法能够实现准确的换相误差补偿。仿真实验和实际实验中,换相误差分别被控制在了1.1个电角度范围内和4个电角度范围内。在速度调控实验中,补偿后的无传感器方法表现出了和霍尔传感器相似的动态特性。相比于现有方法,提出方法更适合无刷直流电机无传感器方法在高性能电机控制场景的应用。

Method with reliable accuracy and fast speed for measuring operational current of HTS NI closed-loop coils in steady persistent-current-mode

This study proposes a method for measuring the operational current of high temperature superconducting(HTS)non‐insulation(NI)closed‐loop coils,which operate in the steady persistent‐current‐mode(PCM).HTS NI closed‐loop coils are promising for many easily‐quenching direct‐current(DC)applications,where their performance is determined by magnetomotive forces,total number of turns,and dimensions.As the primary interface parameter in an application system,the operational current must be accurately and rapidly measured.Generally,this is achieved by dividing the measured magnetic field by the coil constant.However,even if the influence of the screening current induced field(SCIF)is not considered,existing methods for the coil constant may be disturbed by the performance and location of Hall sensors,or experience a long measuring period.Therefore,a relatively accurate and fast method is proposed in this study,which is based on adjusting the output current of the adjustable power supply and monitoring the coil voltage as an indicator.The proposed method was validated through experiments and simulations using an equivalent circuit model coupled with a finite element method(FEM)model,and its current accuracy can be equivalent to the resolution of the employed power supply.It was demonstrated that this method reduced the requirements for Hall sensor’s performance and location,and has a more reliable accuracy in contrast to the simulation method.Compared to the experimentally conventional method,the proposed method presents a significantly faster speed.The impact of the SCIF was considered and proven to be negligible for the tested pancake coils.Even for coils whose coil constant vibrates owing to the SCIF,this method can be adapted to directly measure various operational currents.Furthermore,it was demonstrated that the measurement error can be influenced by the current discrepancy among turns when the coil is not in the steady PCM,and a procedure for reducing this error was proposed.

基于单相双向变换器的电动汽车充放电设计

随着绿色出行的提出,电动汽车代替燃油汽车的趋势越来越明显。随着大规模的电动汽车应用,甚至能够在电网用电高峰时充当储能设备对电网进行补偿。针对电动汽车的电池充放电问题,以单相双向变换器为电动汽车充电设备的主拓扑,同时提出了一种电流闭环结合中点电压闭环的控制方法实现能量双向流动。实验结果验证了所提电动汽车充放电方案的有效性,为加快电动汽车的普及提供了一定的基础。

基于MATLAB的双闭环直流调速系统的设计与仿真

基于Matlab对双闭环直流调速系统进行了设计与实现,介绍了双闭环直流调速系统的原理及结构,通过实例对双闭环直流调速系统进行设计合适的控制策略,并使用Matlab进行仿真、建模和分析,其中转速调节器和电流调节器均采用带有限幅作用的PI调节器,然后通过实验的方法来验证所设计的双闭环直流调速系统的合理性和准确性.实验结果表明,基于Matlab的双闭环直流调速系统具有一定的抗负载扰动的能力,通过仿真实验的方法验证,所设计的双闭环直流调速系统能实现无静差调速.

非线性负载配电网异常时频电流行波辨识方法

异常时频电流是导致配电相位幅值发生突变的主要原因。因此,为维持非线性负载配电网的运行稳定性,准确辨识异常时频电流行波,提出非线性负载配电网异常时频电流行波辨识方法。闭环配置配电网非线性负载,完成对非线性负载配电网异常时频电流的计量。完善电流行波补偿机制,通过调节时频脉宽的方式,完成对非线性负载配电网异常时频电流行波的辨识。实验结果表明,上述方法的应用可将异常时频电流幅值与标准相位之间的差值控制在0~1.0 A的数值范围之内,符合精准计量异常时频电流的应用需求。电网主机依照辨识结果就可以维持非线性负载配电网的运行稳定性,从而解决了配电相位幅值发生突变的问题。

基于电流源型变频器的电机长线驱动方法

为解决因电机运行环境干扰信号过多、各项运行指标配比不均衡导致长线驱动稳定性差的问题,提出一种基于电流源型变频器的驱动方法。先建立电机同步运行模型,求解在不同的时间节点下电机定子、转子以及转动角等各项参数的同步变动关系,然后将该关系值作为长线驱动的初步参照,分别设计单闭环和多闭环驱动机制,最后采用电流源型变频器参照控制电机线路电流和电压的极限变化,通过变频器阈值调节使得电压和电流驱动达到平衡状态,以平衡值为阈值建立驱动器。实验数据表明,所提方法长线驱动性能表现较佳,电机运行稳定性强。

配电网络合环冲击电流的分析

配电网络合环操作时,一般只验证合环后稳态电流是否会造成潮流超过设备限额,而没有考虑合环瞬时的最大冲击电流对电网的安全、稳定运行的影响。为此提出了计算合环最大冲击电流的方法,给出了合环冲击电流计算的数学模型及计算方法和计算流程图,并根据现场实际情况编写程序对此过程进行模拟。目前,该系统已在江苏大丰、靖江配电网络系统中投入运行,实际应用表明,该方法对电网实际运行有一定的指导意义。

一种配电网环型供电模型及其合环运行方式的研究

随着中压配电网的建设发展,合理的配电网规划对于提高配电网的供电可靠性和供电质量具有重要作用。以此为目的,从提高配电网运行方式灵活性和负荷转供能力及配电网建设可扩展性等角度出发,提出基于开闭所"手拉手"联络的中压配电网环型供电模型。以此模型为基础,从降低合环运行短路电流角度出发,基于短路转移阻抗分析,提出基于变压器低压侧安装短路电流限制器,变电站低压母线分列和开闭所母线分段的合环运行方式。最后,利用所提出的环型供电模型进行了贵州凯里2015年城区环型配电网的设计和合环运行可行性论证。研究结果不仅验证了所提出环型供电模型和合环运行方式的有效性,而且说明其对于配电网的建设规划具有良好的应用价值。

高精度跟踪控制系统中电流环控制技术研究

在跟踪控制系统中,速度回路控制对象的特性对控制系统的跟踪精度有很大的影响。根据电流负反馈的基本原理,在位置、速度双闭环的基础上加入了电流反馈传感器,设计了电流环校正网络。仿真和实验表明,电流环有效地改善了速度回路控制对象的特性,提高了速度回路的低频增益,控制系统位置回路的跟踪精度约有 10 倍的提高。

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。