基于模型预测的辅助功率虚拟直流电机控制

直流光储微网系统受到负荷扰动时,为解决储能变换器控制惯性调节能力不足与传统比例积分(PI)双环控制被动滞后调节的问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的辅助功率虚拟直流电机(MPC-APVDCM)控制策略。该控制策略根据角速度变化量和变化率计算出辅助功率,叠加至输入功率处以减少输入功率缺额,从而增强系统惯性调节能力。然后,通过建立电压预测模型与目标优化函数实现了控制的主动预测调节。最后搭建仿真与实验平台验证了所提MPC-APVDCM控制策略相比传统控制策略电压幅值变化更小、恢复时间更短。

储能变流器的自适应虚拟直流电机控制

在分布式储能变流器中,输入源的功率波动以及负载的变化会导致直流母线发生较大的波动,对系统稳定性造成影响。虚拟直流电机(VDCM)控制被应用于直流变流器,使其具有直流电机外特性。但传统参数恒定的VDCM控制难以在保证惯性的同时确保其动态响应速度。针对这一问题,首先简化了控制器的结构,并提出了参数自适应虚拟直流电机控制,并将其应用于储能变流器。其次通过小信号模型分析了转动惯量参数变化对系统的影响,并给出了自适应调节原则。最后,仿真和实验结果表明所提控制策略在保证惯性的同时具有较快的响应速度以及较小的超调。

基于虚拟仪器的分布式直流电机PID控制系统设计

为了摆脱传统测试仪器性价比低、设备更新复杂、不利于功能转换与补充等缺点,更简单有效地实现对设备的集中监控和分布式控制以及对直流电机的控制更加简便、提高调节精度,设计了一种以虚拟仪器为平台的分布式直流电机控制系统.主要利用实验室虚拟仪器工程工作台(LabVIEW)编程,简单高效地实现了分布式控制,对直流电机实现启动、停止、正转和反转等控制并通过脉冲宽度调制(PWM)结合比例积分微分(PID)算法对直流电机转速进行调节.实验结果表明,以虚拟仪器为平台的分布式控制系统对直流电机实现控制的方法简单有效,PID算法结合虚拟仪器平台实现对直流电机转速的调节不仅操作简便,而且简单易懂,调节方便,显示结果清晰.

虚拟仪器在物理实验中的应用

介绍了虚拟仪器及其在直流电动发电机实验教学方面的应用 。

风电柔直并网虚拟阻抗次同步振荡抑制策略

直驱风电场经柔性直流输电系统并网送出存在次同步振荡风险。首先,在建立直驱风电经柔直并网系统模型的基础上,采用失稳特征根模态分析方法,研究了V/F控制模式下系统次同步振荡模态的参与变量与参与因子。其次,以抑制系统次同步振荡为目标,提出了在柔直换流站电压外环控制器中配置高通滤波器等不同形式下的虚拟阻抗控制策略,且解析了阻抗参数的选择范围及其原则,并采用阻抗分析方法研究了阻抗控制器对系统阻抗特性的影响以及规律。最后,基于MATLAB电磁暂态仿真验证了所提次同步抑制策略的有效性及其参数解析计算的正确性。