永磁同步电机瞬时功率预测控制

在对永磁同步电机瞬时有功功率和瞬时无功功率研究基础上,分析矢量控制和直接转矩控制两种高性能控制思想,提出永磁同步电机瞬时功率预测控制策略。借鉴id=0的矢量控制解耦思想,利用坐标变换得到以定子磁链为基准的两相旋转坐标系上电机定子电流分量指令值。建立瞬时功率表达式并离散化,利用瞬时功率跟踪误差构造价值函数,以满足价值函数最小为目标计算下一时刻瞬时功率指令值。根据电机定子电流不能突变的思想获得开关电压矢量期望值,实现电机高性能控制。通过仿真及实验验证,结果显示瞬时功率预测控制策略下永磁同步电机定子电流具有较好的动静态特性,转矩和转速能实现快速跟踪,定子磁链脉动较小,最终表明永磁同步电机瞬时功率预测控制策略的有效性和可行性。     

永磁感应电机直接功率控制

为了提高感应电机效率,研究一种高效永磁感应电机。在分析永磁感应电机结构和工作原理的基础上,采用同步旋转坐标系建立永磁感应电机的数学模型。对永磁感应电机的稳态功率特性进行深入分析,研究定子磁链在不同扇区时,电压矢量对电机有功功率与无功功率的影响,从而得到了适用于永磁感应电机直接功率控制的矢量开关表,提出适用于该电机的直接功率控制策略。最后通过仿真验证了所提控制方法的有效性与正确性。永磁感应电机直接功率控制以零无功功率为控制目标,在不影响有功功率输出的前提下,把无功功率限制在零附近波动,从而提高了电机运行的效率和功率因数。     

永磁同步电机瞬时功率控制

基于对电机输入瞬时有功无功功率的分析，提出一种新的永磁同步电机瞬时功率控制方案。分析表明，输入瞬时有功功率决定了定子侧磁场幅值变化速率，而输入瞬时无功功率则决定了定子侧磁场旋转速率，可以通过控制电机输入瞬时有功无功功率来控制电机磁场和输出转矩，以获得快速的转矩动态响应和稳定的稳态转矩。在Simulink中进行了此永磁同步电机瞬时功率控制方案仿真，包括动态和稳态运行仿真，在仿真结果的基础上，分析了瞬时功率对磁场和输出转矩快速性和稳定性的影响，仿真结果表明瞬时功率控制方案是一种高性能的控制方案。     

42V汽车异步发电系统直接功率控制实验研究

基于42 V汽车异步发电系统,采用新颖的直接功率控制方法,通过对系统输出的瞬时有功功率和定子磁链进行综合控制,在速度变化、负载突加、突卸情况下得到稳定输出的42 V直流电压.控制方案既避免了矢量控制转子磁链难以观测、计算复杂以及易受电机参数影响;又避免了直接转矩控制方案中开关频率不恒定、采样频率高、无交流电压传感器及测速传感器,节约了系统成本.直接功率控制策略已得到实验验证.     

基于空间矢量的PWM整流器直接功率控制

为克服传统型直接功率控制开关频率不固定的缺点,提出了一种基于空间矢量调制的三相Boost型PWM整流器直接功率控制策略(DPC-SVM).虚拟磁链估计器代替电压传感器,运用瞬时功率理论,估算虚拟磁链来计算有功和无功功率,采用电压外环和功率内环的控制方式,并做了仿真研究.研究和分析表明,DPC-SVM的应用使系统具有结构和算法简单、动态响应快、高功率因数、开关频率固定和低谐波等特性.     

基于新开关矢量表三相PWM整流器DPC系统

传统PWM整流器直接功率控制(DPC)中,靠近基本电压矢量的地方,容易出现无功功率失控现象,导致网侧电流出现畸变和较大的直流电压波动。从PWM整流器瞬时功率数学模型出发,分析了开关矢量对瞬时有功功率和无功功率的作用机理,设计了一种基于新扇区空间划分方法和新开关矢量表的PWM整流器DPC策略,该方法具有兼顾有功功率调节的快速性、抑制无功波动和降低开关频率的功能。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

并联型有源滤波器的直接功率模糊控制

针对并联型有源滤波器提出一种直接功率模糊控制方法,解除了传统直接功率控制方法中滞环宽度对开关频率的限制,用于消除非线性负载产生的谐波及补偿无功功率.该方法基于瞬时功率理论分析计算瞬时功率,并将瞬时有功功率和无功功率与参考值的差值分别作为模糊控制变量送入模糊规则库,由模糊规则产生开关状态信号.该方法不使用传统开关表和功率滞环比较器,控制更加灵活有效.仿真结果表明,采用所提方法的并联型有源滤波器具有良好的动静态特性,直流侧电压控制具有快速准确性和鲁棒性,能够实现网侧电流正弦化和功率因数单位化,提高电能质量.     

直驱式风力发电系统并网变流器研究

在三电平永磁直驱风力发电系统并网变流器数学模型的基础上,采用一种固定开关频率的直接功率控制方法,并使用虚拟电网磁链获取电网电压角度,省略了电网电压传感器.仿真结果表明:该控制方法实现了有功功率、无功功率的动态解耦,可实现单位功率因数运行,具有良好的动静态性能.     

基于模糊逻辑的有源电力滤波器直接功率控制

基于模糊逻辑的直接功率控制方法用于并联型有源滤波器,有利于消除非线性负载产生的谐波与无功功率补偿。该方法根据瞬时功率理论将瞬时有功功率和无功功率差值作为模糊控制变量,由模糊规则产生开关状态信号,省去功率滞环比较器,不使用传统的预置开关表。仿真和试验表明,该控制方法能够实现网侧单位功率因数、直流侧电压接近参考值,电能质量得到优化。     

基于虚拟磁链直接功率控制的光伏并网逆变器控制策略研究

将基于虚拟磁链直接功率控制策略VF?DPC (virtual-flux-linkage direct power control strategy)应用于光伏并网电压源型逆变器.引入虚拟磁链的概念并用于计算瞬时有功和无功功率,结合空间矢量SVM (Space Vector Modulation)技术,构成固定开关频率三相并网逆变器DPC 控制策略.该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计,降低了对控制器和A/D采样的要求.仿真和实验结果表明实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能.     

Power quality improvement using DPC controlled three-phase shunt active filter

This paper presents a new control method entitled direct power control (DPC) for shunt active power filter (APF), which is applied to eliminate line current harmonics and compensate reactive power. Its main goal is to rebuild active and reactive source powers to be compared to references values using hysteresis control. The active power reference is issue of DC-side of inverter and reactive power reference is set to zero for unity power factor. The outputs of hysteresis controllers associated with a switching table, control the instantaneous active and reactive power by selecting the optimum switching state of the voltage source inverter (VSI). A theoretical analysis with a complete simulation of the system and experimental results are presented to prove the excellent performance of the proposed technique.     

DPC controlled three-phase active filter for power quality improvement

This paper presents a new control method entitled direct power control (DPC) for shunt active power filtering (5th, 7th, 11th, …) (SAPF), which is applied to eliminate line current harmonics and compensate reactive power. Its main goal is to rebuild active and reactive powers to be compared to references values using hysteresis control. The outputs of hysteresis controllers associated with a switching table, control the instantaneous active and reactive power by selecting the optimum switching state of the voltage source inverter (VSI). A theoretical analysis with a complete simulation of the system and experimental results are presented to prove the excellent performance of the proposed control technique.     

双馈异步风力发电机组功率调控能力研究

以变速恒频双馈异步风力发电机组为研究对象,在PSCAD/EMTDC仿真环境下实现了双馈异步风力发电机的电磁暂态仿真,在此模型的基础上,对双馈异步风力发电机组有功功率和无功功率调控能力进行了研究.通过追踪不同风速情况下的最大风能,保证最佳有功功率输出;跟踪不同风速情况下的无功功率极限变化,构建了面向风电场邻近电网动态无功最优补偿控制策略,从而充分发挥了双馈异步风电机组的灵活调控能力.     

兼顾电压稳定的互联电网电压／无功协调控制

互联电网各控制中心在进行电压/无功控制时有必要采用协调控制手段,以实现无功的合理分布,避免控制振荡。文中以互联电网网络方程为基础,分别推导了基于L指标的节点最优无功注入量和对应电网有功网损最小时的节点最优无功注入量。进而根据分解协调计算思想,设计了兼顾电压静态稳定性和经济性的互联电网区域电压/无功协调控制模型。最后分别通过两种互联电网模型的仿真实验,验证了所提出的兼顾电压稳定的互联电网电压/无功协调控制的机理与方法的正确性与有效性。     

Power-system stabilizing control by SMES using fuzzy techniques and neural networks

It has been clarified that a superconducting magnetic energy storage (SMES) is very effective for power system stabilization. The control methods proposed for power system stabilization by SMES include the pole assignment, the optimum control, and so on, each of which, however, has its drawbacks. The application of fuzzy control is considered to overcome these drawbacks. This paper considers the power system stabilization by fuzzy control of the active and reactive power of SMES. First, the adequate fuzzy control rules of an SMES for the model power system is derived. Then, to alleviate the dependence of the fuzzy control on the operating condition and the fault, a method is proposed which adjusts the fuzzy parameter according to the operating condition and the fault using a neural network. The validity of the proposed method is examined by computer simulations.     

新型静止同步补偿器直接功率控制策略研究

作为先进的无功补偿设备,静止同步补偿器能实时补偿线路有功和无功分量以保证系统具有优良的功率因素,在功率实时计算方面,应用瞬时功率检测理论将采集的功率实时解耦成有功和无功分量,在调制出发方面,利用了功率和开关量的关系对有功和无功分别采取控制,最终,仿真结果表明基于双开关表的静止同步补偿器直接控制控制方法具有稳定、良好的控制效果。     

一种新型综合动态无功补偿与有源滤波方法

提出一种动态无功补偿结合有源滤波的综合控制方法,该方法通过统一的检测和控制算法,分别控制晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,简称TSC)进行无功功率动态粗补偿,脉宽调制的并联有源滤波器(APF)进行动态滤波和无功功率动态细补偿,从而大幅度降低有源滤波器的容量,减少装置产生的谐波,避免因参数谐振对系统产牛的不利影响,降低设备的功率消耗.通过Matlab数字仿真验证了该方法的正确性和可行性.该控制方法对非线性冲击负荷较大的工业企业和电网实现节能降耗、改善电压质量及提高供、用电设备效率具有重要作用.     

定子双绕组电动机有功与无功功率独立矢量控制

定子双绕组电动机(DSIM)在大功率拖动领域有着广泛的应用。对其有功功率及无功功率进行控制,不仅可以使该电机获得良好的调速性能,而且能方便的对其进行无功补偿。采用空间矢量分析方法,建立了旋转d-q轴系数学模型。在此基础上提出了有功功率与无功功率独立控制策略并构建了功率控制系统。最后对控制系统进行了计算机仿真,仿真结果证明了该控制系统的可行性。     

江苏220 kV电网无功电压现状分析

对江苏220kV电压监控点电压、功率因数、电容器的投切情况等数据进行了统计分析,并采用无功平衡的方法分析了江苏省各高电压电网系统无功缺额情况。从管理和配置两方面对江苏220kV电网的无功电压现状做出评估,指出220kV电网无功电压存在的主要问题,并提出相应的解决方案及建议,可为无功电压的优化运行和管理提供参考。     

模糊控制技术在无功补偿中的应用

叙述了模糊控制的原理,分析了模糊技术在无功率控制上的应用可能性,提出了用模糊控制的方法,实现对无功功率的补偿,结果表明,采用无功率为单一的控制对象,能较好地补偿系统的无功功率,不受有功功率变化的影响.