基于RT-LAB的MMC半实物仿真平台设计

设计了一种包含上位机、OP5600硬件仿真机、模块化多电平换流器(MMC)、数字和模拟仿真平台接口、控制保护系统的半实物仿真平台,详细阐述了该平台设计方案。同时分析了MMC控制系统结构,采用一种电容电压分层的均压控制方式及基于比例谐振(PR)的环流抑制策略,实现了MMC稳定运行,并在该半实物仿真平台上进行了实验验证。结果表明该平台为MMC的控制技术研究提供了一种高效便捷的手段。

电网模拟装置的研究

研制了一种电网模拟装置用来模拟电网的各种故障工况,进而实现变流器电网适应性的测试。该装置采用背靠背方式的四象限变流器组成。整流侧变流器采用直流电压外环、有功电流内环的经典双环控制,实现了对直流电压及功率因数的控制。逆变侧变流器采用基于比例谐振(PR)控制器的双环控制,能够实现任意可调的电压幅值和频率,并可模拟电压三相不平衡跌落。分析推导了电压三相不平衡跌落的算法,同时为了保证在各种负载条件下电网模拟装置输出的电能质量,利用电容并联虚拟阻抗控制策略实现了输出滤波器的谐振抑制。通过实验验证了所提出算法和控制策略的有效性和正确性。

模块化多电平变流器的控制架构设计

针对模块化多电平变流器(MMC)在高压大功率应用场合模块数较多、控制系统复杂的特点,提出了一种改进的三级分层控制的系统架构,解决了传统控制系统同步性及可靠性较低等问题。重点研究了该分层控制系统架构的实现方法,按照由高到低的顺序对上位机控制系统、主控制器、子模块控制保护单元等进行了详细分析,确定了各控制层之间的通信内容和功能。利用三相9电平MMC实验样机对所提控制系统架构进行了实验验证,证明了所述控制系统的可行性。

基于自适应变异粒子群算法的居民小区电动汽车优化充电策略

针对引入电动汽车和光伏发电的居民小区,首先根据小区内电动汽车的运行特性建立了电动汽车的充电负荷估算模型;再结合居民小区不同季节一天的光伏输出曲线和居民常规用电负荷,以平抑小区配电网负荷波动和减少电动汽车用户充电电费为目标,建立了电动汽车优化充电的多目标优化数学模型;在满足用户充电需求的条件下,调整电动汽车的充电负荷曲线,得到电动汽车的充电计划安排。基于小区的实际情况设计了仿真算例,并通过自适应粒子群优化算法进行了求解,仿真结果表明,利用文中建立的模型对电动汽车的充电行为进行引导,能较好地实现平抑负荷波动和降低充电电费的目的。