简介:下垂控制方法在逆变器无互联线并联系统中已经得到了广泛应用,下垂控制器的系数选取对逆变器的稳定性和动态响应能力有很大影响。本文针对传统下垂控制方法的固有缺陷,引入了反映系统阻抗特性的正交变换和微分下垂分量,使改进后的下垂控制不受系统阻抗特性限制,并具有快速的动态响应能力。运用时变相量法,建立了基于下垂控制的并联逆变器小信号模型,不同于传统准稳态的小信号模型,新模型考虑到了下垂控制对逆变器输出电压的实时调整,可以更全面地反映出下垂系数对系统稳定性的影响。在已知系统参数的条件下,新模型的稳定性分析可以更精确地确立下垂系数的选取范围。实验结果表明了小信号模型稳定性分析的合理性,设计的下垂系数可以保证并联逆变器具有优良的稳定性和动态响应能力。
简介:根据瞬时功率理论,建立了光伏并网逆变器在旋转dq坐标系下的功率预测模型。采样并网电压、电流后,利用该模型能够直接预测出并网输出的有功功率和无功功率。然后,利用模型预测控制方法,选用预测功率与给定功率误差的绝对值之和作为价值函数,根据功率预测模型,选择最优空间电压矢量,设计了光伏并网逆变器的模型预测直接功率控制策略。该控制策略无需使用PWM调制模块和内环电流控制,计算量小,易于实现。在光照强度稳定、变化等条件下,对控制系统的性能进行了仿真。结果表明,并网逆变器能够跟踪光照变化快速输出有功、无功功率,具有较好的动、静态性能,验证了所提出的控制策略的有效性。
简介:双向DC/DC变换器是混合动力汽车中的关键技术之一,它主要的功能是使得电动机和储能元件之间的能量双向流动,实现汽车在行驶过程中对能量的回收。文中首先分析了混合动力汽车双向DC/DC变换器的作用及其基本工作原理,然后,在不同工作模式下,通过分析确立了相应的控制目标,并分别建立了不同工作模式下的数学模型。进行双向DC/DC变换器控制器的研究与设计,最后,对提出的控制方案,通过仿真进行验证。
简介:设计了一种飞轮电池系统,主要由五部分组成:电源端功率变换器、励磁电容、电机端功率变换器、集成飞轮的开关磁阻电机以及控制系统。为了增强系统的适用性,所设计的电源端功率变换器,在实现能量双向流动功能的同时,还可在两个方向均实现升降压功能,而且变换器中的一个电容充当电机的励磁电源功能,简化了系统的结构。充电时,使用电流斩波与角度位置两者结合的控制方式,实现了对飞轮电池输出功率的快速控制;放电时,使用角度位置与电压斩波相结合的控制方法,实现对输出电压和输出功率的控制。建立了相应的Matlab仿真模型,验证了所提出的飞轮电池储能/释能控制策略的有效性,及其在光伏发电站中用于功率平滑的可行性。
简介:随着能源新时代的到来,分布式电源技术日趋成熟,配电网的结构日益复杂,传统电网正在向能源互联网的形式变革。当分布式电源大量接入配电网时,需要多台DG并联运行,优化各DG的容量和接入位置,合理地进行功率分配,最大效率地发挥分布式电源"节能减排"的优点,成为现代电力工业技术领域新的研究热点。本文针对含多种分布式电源的配电网,以发电成本最优、CO2排放最少和电能损耗最小为目标,建立经济调度模型和综合环保优化模型。经济调度模型中将各优化目标转化为经济因素,运算出配网总经济效益最优的运行状态;综合环保优化模型中,给各指标值赋予权重,通过各指标权重值的变化来满足配网不同的运行要求。
简介:本文以比例谐振控制电流内环的电压型整流器(VSR)和电流型整流器(CSR)为研究对象,在直流侧电压平方为外环的VSR系统基础上,提出了以直流侧电流平方为外环的CSR控制结构。给出了两种系统的闭环传递函数及数学表述形式,通过对比分析,研究了最优阻尼系数下的自然振荡频率与负载以及PI调节器参数的函数关系及变化趋势,得出以稳、动态性能最优为目标的两种系统结构对负载的适应性,并给出系统设计中拓扑结构的选择依据和方法,从而简化设计流程,缩短调试周期。在数学推导基础上,搭建了仿真模型,并代入实际系统的参数进行了模拟验证,证明了结论的正确性。
简介:传统的永磁同步电机控制方法采用磁场定向控制(FOC),电流内环采用PI调节器,但PI参数整定不当时容易出现超调和振荡,同时数字控制固有的采样、滤波延时等因素,也会影响电流内环的性能。因此,改善电流内环性能是人们研究高性能永磁同步电机的热点问题。近年来,预测控制逐渐应用在永磁同步电机上,但传统的预测控制需要精确的数学模型。为此,提出了一种永磁同步电机的电流预测控制方法,利用过去时刻的电压电流信息计算出反电动势,经过一拍延时补偿后,再将得到的反电动势代入模型预测中,从而消除反电动势项中参数误差的影响。这种方法不仅补偿了延时的影响,而且模型参数中仅用到了电阻和电感,增强了系统鲁棒性,其有效性通过实验得到了验证。
简介:电力电子变换器采用数字控制时,由于A-D转换、零阶保持以及PWM更新等延时因素会影响系统性能,严重时甚至使系统振荡不稳定.本文以PWM整流器为应用对象,研究采用基于SVM的预测无差拍直接功率控制时各个延迟因素对控制性能的影响,提出相应的补偿策略.研究表明,对控制性能影响较大的主要包括电网电压延迟、电网电流延迟和PWM输出电压延迟三个因素.详细分析和推导了电网电压和电流延迟的原因,提出采用下一时刻的预测电压和电流值进行控制的补偿方法.针对PWM输出延迟,分析和推导了零阶保持器和PWM更新机制对输出电压幅值和相位的影响,得到了解析的补偿公式.通过仿真和实验详细分析了三种延时及相应补偿策略对减小功率脉动、抑制电流谐波和消除稳态误差的影响,结果证明了所提补偿策略的正确性和有效性.