共直流母线交流传动节能系统的混杂系统建模与分析

为了节约能源在工业生产中,共直流母线交流传动系统被广泛采用。针对因系统复杂难以建模问题,引入混杂系统理论,在分析共直流母线交流传动节能系统结构及特点的基础上,构造了系统的形式化模型及其等效电路,建立了等效电路中受控功率源的混杂Petri网模型和电网整流装置的混杂自动机模型,进而得到系统整体模型。分两种工况仿真研究系统直流母线的功率和电压,讨论了不同工况下的处理方法,验证了所建模型的合理性。     

基于LabVIEW的共直流母线型电机测试系统

详细介绍了基于LabVIEW的共直流母线型电机测试系统架构组成,采用高精度高动态响应的ASD伺服驱动器,选配合适的电流传感器与功率分析仪,上位机LabVIEW与MATLAB结合绘制电机MAP图、外特性曲线,上位机LabVIEW与SQL数据库建立联系,共直流母线型系统优化了能量循环方式,实现能量母线侧内循环。测试结果表明:该系统功能全面,可实现精准控制与测量,可靠性高,可用于200 kW以下的交流异步电机或永磁同步电机的性能及耐久性测试。     

多电机共直流母线交流传动节能系统结构研究

在工业生产过程中,为了节约能源,通常采用多个电机共用一条直流母线的结构,回收并利用电机运行在第2或第4象限处在制动发电状态所再生的电能.首先分析了多电机共直流母线交流传动节能系统工作原理,根据制动状态电机回馈总能量大于耗能状态电机耗电总能量的处理方式不同,对多电机共直流母线交流传动节能系统的结构进行分类,分析各种结构的...     

基于混杂Petri网的共直流母线交流传动系统建模与节能控制

通过引入混杂系统理论,在分析系统运行过程的基础上,建立了共直流母线交流传动系统混杂Petri网模型和电机功率模型.在此基础上提出了一种基于配对理论的节能控制算法,即在电机状态可调控时段,通过改变随机运行状态,使耗能状态激发与回馈状态激发模糊配对的电机状态调控算法.采用该方法的直流母线功率仿真结果表明,该方法能有效地调整控制电机状态,使处在耗能状态电机最大限度地吸收制动状态电机再生的电能,减小了直流母线功率波动,提高了系统性能.     

基于混杂Petri网的共直流母线交流传动系统建模与节能控制

通过引入混杂系统理论,在分析系统运行过程的基础上,建立了共直流母线交流传动系统混杂Petri网模型和电机功率模型.在此基础上提出了一种基于配对理论的节能控制算法,即在电机状态可调控时段,通过改变随机运行状态,使耗能状态激发与回馈状态激发模糊配对的电机状态调控算法.采用该方法的直流母线功率仿真结果表明,该方法能有效地调整...     

基于共直流母线供电的自动扶梯节能传动系统设计

地铁自动扶梯系统常处于高能耗、高磨损、低效率的运行状态,传统地铁站自动扶梯变频调速传动系统采用独立驱动方式,存在体积大、增加故障点的问题。更重要的是,存在进一步提高节能空间的可能。设计了基于共直流母线供电的自动扶梯节能传动系统,分析了由于共直流母线可能引入的谐波问题。提出了相应的节能运行模式,给出了一周节能运行曲线。与传统自动扶梯变频调速传动系统相比,分析了采用该方案时的优缺点。分析结果表明,该系统能达到进一步节能的目的。     

共直流母线开绕组电机系统零序电流抑制技术综述

开绕组电机系统是将星形绕组中性点打开,两端各接一个逆变器的特殊级联供电方式。在只能提供单一直流电源时,2个逆变器共用同一个直流电源,称为共直流母线结构。由于其具有所需电源数目少、输出功率高、有效电压矢量多样,以及冗余性和容错性强的优点,在高电压、大功率、安全性要求高的场合下有广泛的应用前景。同时,由于该结构存在零序通路,零序电流会产生额外损耗和转矩脉动。因此,有效地抑制零序电流是该结构能够广泛使用的必要条件。通过总结共直流母线开绕组电机系统在国内外的研究和发展现状,介绍共直流母线开绕组电机系统的拓扑结构及其零序电流产生机理,并对零序电流抑制技术进行全面归纳总结。最后,讨论共直流母线开绕组电机系统零序电流抑制技术的发展趋势。     

一种基于神经网络的多能源共直流母线混合供电控制策略

在分析太阳能、风能、海洋能、地热能等能源特点的基础上,提出了多能源混合供电的系统结构,建立了基于神经网络的控制模型,提出了多能源混合供电控制策略。在对神经网络训练时采用Levenberg-Marquaret 算法,并引入动量因子α,加快了收敛速度和防止了振荡。仿真结果表明该策略是有效的,在最大限度地使用可再生能源的前提下,交流微网输出电压持续、稳定、不间断,能够满足交流微网内用户用电需要。     

一种基于神经网络的多能源共直流母线混合供电控制策略

在分析太阳能、风能、海洋能、地热能等能源特点的基础上,提出了多能源混合供电的系统结构,建立了基于神经网络的控制模型,提出了多能源混合供电控制策略.在对神经网络训练时采用Levenberg-Marquaret 算法,并引入动量因子α,加快了收敛速度和防止了振荡.仿真结果表明该策略是有效的,在最大限度地使用可再生能源的前提下,交流微网输出电压持续、稳定、不间断,能够满足交流微网内用户用电需要.     

星形共直流母线多端口电力电子变压器多状态可靠性模型及应用

星形共直流母线多端口电力电子变压器（star common DC bus multiport power electronic transformer, SBM-PET）各端口故障相互独立,具有多运行状态特点,目前缺少能有效表征其多状态可靠性的数学解析模型。为此提出一种SBM-PET多状态可靠性模型,并将其应用于交直流配电网可靠性评估。首先分析了SBM-PET结构及工作原理,根据SBM-PET各组成模块特点及故障影响范围对其进行功能模块划分,在此基础上考虑元件冗余配置建立SBM-PET各功能模块可靠性模型。然后根据SBM-PET各功能模块停运情况,基于马尔可夫过程建立SBM-PET多状态可靠性模型,求解SBM-PET不同状态下的概率、频率及平均持续时间可靠性指标,并基于此建立交直流配电网可靠性评估模型。最后算例分析计算了SBM-PET多状态可靠性及交直流配电网可靠性,结果验证了所提模型的有效性。     

光伏/蓄电池系统共直流母线的控制策略研究

通过蓄电池的能量存储作用,可以平抑光伏发电输出功率受环境条件变化的影响。在光伏阵列、蓄电池数学模型的基础上,研究了光伏阵列与蓄电池共直流母线的控制策略。直流母线电压采取滞环特性的管理模式,利用蓄电池的充放电来维持直流母线电压稳定。为防止蓄电池在工作状态与停止状态之间来回切换,蓄电池电压外环控制策略采用非线性函数的控制方案。通过PSCAD/EMTDC仿真软件,利用算例系统验证了所建立模型和控制策略的正确性和有效性。仿真结果表明,在蓄电池的平抑作用下,光伏发电系统能以恒定的功率并入大电网,这是未来光伏发电系统的发展趋势。     

交直流混合微电网直流母线电压稳定控制技术

交直流混合微电网的直流母线电压的稳定控制对整个交直流混合微电网系统十分重要。针对交直流混合微电网中直流母线电压控制方式,提出一种实用、高效的交直流混合微电网直流母线电压自主偏差控制方法。在并网模式下,采用具有空闲模式下的直流母线电压下垂稳定控制方法,通过AC/DC变换器实现直流母线电压的稳定控制,避免了AC/DC变换器的频繁充放电操作;离网模式下,直流母线电压的稳定控制由接储能侧的DC/DC变换器控制。为了保证系统离网模式下可靠运行,直流母线侧可以接多路DC/DC储能类蓄电池,通过自主稳定控制既提高了分布式能源的利用率,又提高了空闲模式下电力电子设备的使用寿命。经试验验证,该方法具有很好的控制效果,为交直流混合微电网的发展提供了技术基础支撑。     

基于公共直流母线的链式可拓展电池储能系统及控制

随着储能系统的容量不断增大,储能装置将被接入10kV或更高等级电网.城市电网对于接入装置的电能质量要求越来越高,同时工频变压器的占地与噪声等问题是限制大容量城网储能系统发展的突出问题.对此,文中提出一种基于公共直流母线的链式电池储能系统,该系统采用链式多电平拓扑接入电网,并以多组移相全桥DC/DC变流器替代工频变压器,储能装置通过各自独立的接口电路与直流负荷一起连接到公共直流母线上.该系统易于实现模块化,可灵活拓展,也便于不同种类、不同特性的储能电池接入.设计了该系统的主电路拓扑、控制体系与各部分控制器,并基于电磁暂态仿真验证了控制系统的有效性.     

双线性DC/DC变换器混杂建模与优化控制

Boost、Buck-boost和Flyback等DC/DC变换器的连续时间状态空间模型实际上是由一组双线性微分方程来描述的,这类变换器控制的主要难点在于双线性项的处理和变换器所固有的混杂特性。对此,提出了一种针对这类DC/DC变换器的混杂建模和优化控制方法。该方法首先将开关周期等分为多个子周期,并通过迭代推导出变换器在开关周期内的离散时间状态更新函数。然后将双线性项在整个状态-输入空间内进行分段线性化处理,从而建立变换器的混杂模型。以Boost和Buck-boost DC/DC变换器为例,分别建立了其混杂模型,并进行了优化控制。最后通过实验对比分析了两种DC/DC变换器的优化控制效果,从而验证了该方法的通用性、有效性和优越性。     

计及需求侧响应的含PET交直流混合系统日前优化调度

近年来,基于清洁能源的分布式发电技术不断发展,风、光为代表的各类分布式电源在配电网的集成水平日渐提升,电力电子变压器由于其强大的端口功率调控特性可实现交流和直流分布式能源的"即插即用".本文建立了计及损耗的电力电子变压器优化调度模型,并综合考虑需求侧可控负荷的响应能力,以运行经济性最优为目标,建立了含电力电子变压器的交...     

共直流母线开绕组的少稀土混合磁材料永磁无刷电机系统零序电流抑制策略

为提高少稀土混合磁材料永磁无刷电机的功率密度和转矩输出能力,采用了新型共直流母线开绕组的逆变器拓扑结构。该结构会在电机绕组内产生零序电流,一定程度上影响了电机的运行效率和稳定性。为此,提出了一种解耦空间矢量脉宽调制法,有效提高了电机端电压利用率。对共直流母线情况下共模电压和零序反电动势均会导致3、9次电流谐波的问题,采用了具有针对性的重复控制器对零序电流进行闭环控制,在简化控制系统结构的同时,有效地解决了共模电压和零序反电动势的影响。最后,通过试验验证了所提方法的正确性和可靠性。     

并联DC/DC变换器的混杂系统建模与优化控制

DC/DC变换器是一类典型的混杂系统,使用传统的建模方法难以表征其混杂特性。文章引入v步建模法深入分析了并联DC/DC Buck变换器的动态过程,导出了其动态演化方程,建立了系统的混合逻辑动态模型。在此基础上,提出了将模型预测控制与交错PWM技术相结合的DC/DC变换器控制策略,实现了对并联DC/DC变换器的优化控制。为验证控制的有效性,对系统进行了仿真。结果表明:这种控制策略即使在输入电压或负载发生突变时也能使系统快速有效地跟踪参考信号,迅速恢复至稳态且变化幅度小,具有良好的动态性能。     

考虑氢-电混合储能的直流配电网优化调度

针对氢-电混合储能系统的运行模型和多端柔性直流配电网的电压-功率下垂特性二次调节过程,提出了一种源-储-网联合多时间尺度优化调度策略.日前调度阶段以运行成本和电压偏差率最小为目标,优化混合储能运行模式、微型燃气轮机的启停与下垂特性二次调节参数,为日内优化调度提供参考;日内滚动优化调度阶段以经济性为目标,微调设备出力并修正预测误差带来的功率波动.以某环形多端直流配电网为例,验证了所提调度策略的可行性、混合储能的优势和下垂特性二次调节对运行的改善.