基于主动频率注入的直流微电网功率分配策略

针对传统下垂控制在母线电压稳定和输出电流精确分配上存在矛盾的问题,提出了一种基于交流小信号注入的直流微电网自适应虚拟阻抗控制策略.首先,在变换器输出直流电压上叠加低频交流小信号,使注入信号频率与输出电流产生下垂特性,并利用交流有功功率自适应调节虚拟阻抗.然后,设计了切换环节,稳态时切换为下垂控制,利用控制频率得到的稳态虚拟阻抗作为下垂系数,在维持电流精确分配的情况下,消除了交流信号对电能质量的影响,提高了系统的可靠性和可扩展性.最后,通过仿真验证了该方法的有效性.     

基于多滑模变结构的双向并网变换器虚拟惯性控制策略

针对直流微电网惯性低、母线电压抗干扰能力差的问题,以双向并网变换器为控制对象,提出一种基于多滑模变结构的虚拟惯性控制策略。内环采用基于指数趋近律的滑模电流控制,快速跟踪并网电流给定值,提高系统的响应速度。外环建立虚拟惯性控制方程与电压滑模面结构,增强直流微电网的惯性,平抑直流母线电压波动。通过小信号扰动法和Nyquist判据证明了双向并网变换器在所提控制策略下的稳定性。最后,搭建了相应的仿真模型和StarSim HIL硬件在环实验平台。仿真及实验结果表明,与基于PI控制和无源控制的虚拟惯性控制策略相比,文章所提控制策略具有更好的动态、静态特性,提高了直流母线电压的稳定性。     

氢燃料电池船舶直流综合电力系统研究及应用

研发氢燃料电池船舶是实现航运业零碳排放的可行途径,也是推动造船业转型升级的重要发展方向,但传统的电力系统集成模式逐渐成为制约氢燃料电池船舶产业化应用的关键因素,构建以新能源为主体的船舶新型直流综合电力系统成为解决该问题的突破点。首先,系统梳理了氢燃料电池船舶和船舶综合电力系统的发展概况;其次,以中国第一艘氢燃料电池游艇"蠡湖"号为例,详细介绍了氢燃料电池船舶直流综合电力系统的关键技术及其在实船上的应用;然后,针对不同的航行工况重点分析了氢燃料电池船舶的5种电力驱动模式;最后,结合相关技术和配套设备的研发进程,分析并探讨船用氢燃料电池的局限性、推广可行性及未来的发展方向,期望能为燃料电池船舶的技术创新和工程应用提供参考。     

一种直流微电网多光伏变换器新型功率分配策略

为了解决光伏单元在运行过程中因工作模式切换造成的母线电压波动问题,提出一种新型平滑切换控制策略。根据光伏电池的输出特性曲线,将输出功率对输出电流的微分作为控制变量。通过跟踪不同的dp/di指令值来实现光伏单元最大功率点跟踪模式、恒压下垂模式的控制以及两种模式间的平滑切换。在此基础上,针对多光伏变换器工作在恒压下垂控制时因线路阻抗差异造成功率分配精度较低的问题,提出一种基于二次调节的自适应下垂控制策略。此外,构建相邻光伏单元间的稀疏通信网络,并采用动态一致性算法实现相关平均信息的全局稳定收敛。仿真和实验结果表明,所提控制策略可以实现光伏单元工作模式切换过程平滑过渡和负荷功率的精确分配。     

一种双电船舶混合发电单元的有限时间控制器设计

超级电容/锂动力双电船舶中存在着众多级联的电力电子装置和闭环控制的负载变换器,它们都可被视为恒功率负载,其负阻抗特性会放大系统的不稳定,甚至导致整个系统无法正常工作。针对这一问题,提出一种新型有限时间控制器。首先,构建双电船舶直流电力推进系统的数学模型,介绍用于混合发电单元的比例/积分下垂控制。然后,基于有限时间控制理论设计了含双曲正切函数的新型有限时间控制器,通过所设计的有限时间观测器对各类扰动进行观测,并由控制器进行补偿。最后,搭建仿真模型及实验平台,其结果表明,所提控制器可以在保证混合发电单元对母线电压波动分频响应的同时,提高系统带恒功率负载时的大信号稳定性。     

基于Mras的感应电机无速度传感矢量控制研究

利用Simulink软件建立了模型参考自适应无速度传感器矢量控制系统仿真,分析了比例积分转速调节器的缺点,提出在转速调节器中的积分器采用一种模糊控制算法,此算法根据转速偏差和偏差变化来修改积分器的输入,使积分器提前退饱和.仿真结果表明,在转速调节器中采用模糊控制算法使调节器提前退饱和,减小了调速系统超调量和调节时间,提高了系统抗干扰性.     

一种电气火灾在线监测系统的设计与实现

针对变电站电力电缆长期运行在高电压、大电流环境下,其接头容易因超温过热而引起爆炸、导致火灾的情况,设计了一种电气火灾在线监测系统。该系统采用工业现场总线技术、数字化温度传感技术、抗电磁干扰技术及网络通信技术等,实现了电气设备的超温发热预测、预报及在线实时监测,并能在线监控电气火灾。该系统的实施,为变电站的安全运行提供了保障。     

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数.在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型.仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差.     

基于Mras的感应电机无速度传感矢量控制研究

利用Simulink软件建立了模型参考自适应无速度传感器矢量控制系统仿真,分析了比例积分转速调节器的缺点,提出在转速调节器中的积分器采用一种模糊控制算法,此算法根据转速偏差和偏差变化来修改积分器的输入,使积分器提前退饱和.仿真结果表明在转速调节器中采用模糊控制算法使调节器提前退饱和,减小了调速系统超调量调节时间,提高了系统抗干扰性.     

基于高频信号注入法的电流测量增益误差补偿

针对永磁同步电动机相电流采样增益误差引起的电流测量精度降低的问题,采用了一种周期性注入高频电压补偿电流增益误差的方法。高频电流响应中的正相序分量和负相序分量用于平衡和补偿相电流测量增益误差。这种方法可以用于电动机的初步调试或者起动阶段,也可以周期性的用于电动机常规运行阶段。仿真结果表明,这种补偿算法可以有效的消除相电流测量增益误差,抑制误差所引起的转矩和转速脉动,提高交流调速系统的稳态和动态性能。