基于模糊理论的变电站电压无功控制系统设计

变电站电压无功控制已成为保证电压质量、无功平衡,提高配电网经济性和可靠性的不可缺少的途径之一.针对目前变电站电压无功控制存在的问题,本文提出一种结合模糊控制理论的变电站电压无功控制策略.简要介绍了电压模糊控制子系统和无功模糊控制子系统的构成,形成了解耦和综合控制方式.最后以某一变电站为例,进行本文控制策略的仿真分析,效果良好.     

电力系统的最优二级电压控制

针对电力需求的快速发展及对电压/无功协调控制提出的更高要求,提出最优二级电压控制策略.阐述了二级电压控制的基本原理,按照二级电压控制的基本要求,建立了离散二级电压控制系统的数学模型.在控制策略上,采用在线寻优的方法对控制区域进行协调控制.通过对New England 10机39节点系统进行数字仿真,验证了所提出的控制方案的有效性,并得出二级电压控制可以有效改善电力系统的电压水平、提高系统电压稳定性的结论.     

基于电流反馈控制的 DC/DC 升压变换器

目的　克服非最小相位特性对控制器设计的影响.方法　将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制,并采用了串级结构的电压和电流控制器.控制器的外环采用PI控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用非线性输出反馈控制算法,以电感电流为被控量.结果　DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的.结论　该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性.     

变电站电压无功综合控制系统的设计

针对现有变电站电压、无功控制装置存在的问题,提出了一种电压无功控制方案.该方案控制策略以实时计算数据为基础,控制精度高,有效避免了无效调节,符合电力系统自动化的发展对控制装置的要求,并具有开发周期短、可靠性高、系统扩展方便的特点.     

CPT系统输出稳压控制技术

在分析影响输出电压因素的基础上,以保证输出电压的稳定性为目标,提出在拾取电路中加入斩波控制环节,进行了稳压控制机理研究,并进行仿真实验,结果证明,该控制方案是有效的.     

三相电压型PWM整流器直接功率控制策略研究

针对传统电压定向型直接功率控制(VO-DPC)系统关频率不固定、控制滞后等问题提出了一种基于模型预测的直接功率控制(MP-DPC)策略.这种控制策略使用模型预测控制器来代替滞环比较器,提高了系统响应.这种控制策略还与空间矢量调制技术(Space Vector Pulse Modulation,SVPWM)结合使用,以电源电压的平均电压矢量作为整个控制过程的基矢量,进行电压空间矢量调制控制.同时,这种方法使DPC系统的结构更加简单,降低了设计难度.最后通过仿真实验进行对比分析,验证本文所提方法的可行性和有效性.     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真.以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响.计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性.     

分布式储能参与电压暂降补偿的优化配置与控制策略

针对分布式储能参与电网电压暂降补偿的补偿服务,提出了分布式储能优化配置模型、分布式储能与动态电压补偿器联合补偿的控制策略.首先,以最小化分布式储能安装成本与敏感负荷的电压越限成本为目标,建立了分布式储能双层优化配置模型.然后,以分布式储能、动态电压补偿器的补偿成本和敏感负荷的电压满意度为目标,建立了分布式储能与电压动态补偿器联合补偿的控制模型.采用随机变异的粒子群算法求解分布式储能优化配置模型与联合补偿的控制模型.最后以IEEE 33节点系统进行算例仿真.仿真结果表明,所提方法能减少储能容量的配置,同时联合补偿策略能提高补偿效果和减少补偿设备的投资.     

用AT89C2051单片机控制的三相全控桥晶闸管触发器

介绍了采用AT89C2051单片机控制三相全控桥晶闸管触发器,并利用单片机从整流输出端取得电压信号,与给定电压构成控制偏差进行数字PID调节以实现电压负反馈闭环控制;硬件电路简单,可靠性高,抗干扰能力强,是一种比较理想的晶闸管触发装置.     

微电网电压不平衡的分层补偿控制策略

微电网是消纳分布式电源的有效手段之一,然而也带来了其自身的电压控制的难题,特别是公共连接点处的三相电压不平衡问题比较突出,为此提出一种微电网公共连接点电压双极补偿控制方法,上层控制发送与电压的正序和负序分量有关的控制信号,采用双电流环的控制器可得到电流给定值;下层控制通过双电流环控制器实施.针对PCC点三相电压不平衡的问题,应用dq旋转坐标分解原理,提出一种基于改进解耦的双同步坐标系锁相环(IDDSRF-PLL)的控制方法,能够实现正负序分量的独立控制,并通过控制给定模型的正负序电流和电压不平衡补偿控制器得到三相平衡电压,使得公共连接点母线电压的二倍频波动部分为零,从而实现了对三相电压不平衡的补偿控制.利用MATLAB/Simulink对微电网接入电网进行建模仿真,结果表明,分层控制方法能够较好的实现对微电网的电压控制.     

孤岛条件下储能系统的鲁棒LQR方法研究

微电网孤岛运行时,储能系统的主要作用是保持母线电压的稳定. 针对超级电容储能系统运行时存在的超级电容端电压和母线侧负载的参数变化,导致母线电压发生波动的问题,提出了一种鲁棒LQR控制方法. 首先建立变换器的小信号模型; 其次选定超级电容端电压和母线侧负载作为不确定量,利用凸优化理论推导储能系统的多胞体模型; 最后用线性矩阵不等式(LMI)的方法计算出满足约束条件的LQR控制器. 仿真结果表明,当系统存在参数变化甚至外部干扰时,该控制方法能够更快、更好地稳定母线电压,控制效果优于传统的PI控制方法.     

改善微电源无功分配精度的分布式电压调整方法

提出了一种根据可调度微电源无功出力信息,在线计算无功-电压下垂曲线的斜率、电压和无功参考值的算法.在一次电压下垂控制基础上,通过动态调整下垂曲线斜率、电压和无功参考值,改善分布式可调度微电源无功输出的均分能力.负载无功需求平衡后,通过分布式二次电压调整将微电源端电压恢复到允许范围内,以提高电压质量,并实现分布式调压和无功输出均分.在Matlab/Simulink平台上搭建微网动态模型,仿真验证了所提策略的有效性.     

微网电压暂降串并联协调补偿策略

微网一般处于配电网的末端容易受到由断路故障引起的电压暂降问题的危害。根据引起电压暂降的断路故障发生的位置,可以将电压暂降大致分为两类,程度较严重的外部电压暂降和较轻微的内部电压暂降;外部电压暂降是由发生在配电网中的断路故障引起的,内部电压暂降则是由发生在微网内部的断路故障引起的。因此对电压暂降的补偿应该根据其分类选择相应的补偿策略和补偿装置。基于对微网中电压暂降特性的分析提出了一种协调补偿控制策略。对于程度较严重的外部电压暂降,可以利用微网中的电动汽车充电站作为并联补偿装置协助容量不大的串联补偿装置动态电压补偿器补偿电压暂降。对于程度较轻的内部电压暂降,补偿装置只需要相对较小的容量,可以仅使用动态电压补偿器抑制电压暂降。进一步分析了补偿过程中的功率控制策略。微网是高电阻性的低压网络,网络中电压幅值的改善主要依赖于补偿装置的有功功率输出。基于这个特点在并联补偿装置的功率控制中采用P-U下垂特性。仿真试验结果证明了提出补偿策略的正确性与有效性。     

风电场不同控制策略对电网电压稳定影响的分析

研究双馈感应发电机风电场在不同控制策略下对电网电压的影响,分析风电机组的最大风能捕获方法,基于定子磁链定向控制实现功率的解耦,提出基于功率解耦的电压控制策略和无功控制策略的相应模型.并利用MATLAB/Simulink搭建了含风电场的电力系统仿真模型.仿真结果表明:采用电压控制策略的风电场能够提供无功支持,有利于提高电...     

DFIG在微电网中的电压频率协调控制策略

为了抑制双馈异步风力发电机(DFIG)因自身有功输出波动导致的微电网电压频率波动,提高其对微电网孤岛运行下电压频率支撑的能力,研究分析了DFIG有功虚拟惯量控制以及定子侧无功功率极限,提出了一种基于f-P和V-Q下垂控制的DFIG电压频率协调控制策略.在DFIG V-Q下垂控制中引入逻辑积分环节,在不额外使用补偿装置下有效抑制电压频率的持续波动,并且在微电网电压频率跌落时,能够与其他采用下垂控制的分布式电源(DG)构成对等控制策略,共同为微电网提供电压频率支撑.最后在DIgSILENT仿真软件中搭建了微电网模型,仿真结果验证了控制策略的有效性.     

级联H桥D-STATCOM双机并联系统PR重复控制策略研究

针对级联H桥型配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并联系统,文中分析双机载波相位差所导致的机间谐波环流问题,并根据单极倍频调制原理解释了载波移相产生谐波环流继而发生直流电压振荡的原因.为明确直流电压振荡对D-STATCOM所带来的负面影响,从双D-STATCOM的输出阻抗模型和直流侧电压的传递函数所反映的D-STATCOM机间的交互耦合特性入手,文中提出一种采用比例谐振(PR)重复控制抑制直流电压振荡的D-STATCOM电流内环控制策略,理论分析和系统仿真证明,该控制策略可使系统谐波含量减少,避免了谐波环流时D-STATCOM系统直流电压振荡导致直流电压失稳的情况.最后通过RT-LAB实时仿真平台验证了上述理论分析的正确性和控制策略的有效性.     

轴向受压梁非线性随机最优电压有界控制

针对轴向受压细长结构容易在外界扰动下产生低频大幅振动的问题,基于几何非线性理论、压电耦合场理论和拉格朗日方程,推导表面贴附压电作动片的轴向受压梁的机电能量表达式,建立轴向受压梁的非线性随机振动压电主动控制模型;考虑压电作动器工作电压的限制因素,利用随机平均法和动态规划方程导出改进型的非线性随机最优电压有界控制策略. 该策略包括无界最优电压和bang-bang控制电压,因而较bang-bang电压控制律具有更好的连续性. 对简支轴向受压梁在多种情况下的非线性随机振动最优控制进行数值仿真,与bang-bang电压控制律进行比较,结果表明本研究导出的改进型电压控制律所需的压电作动器控制电压大幅下降,而振动控制效果略有降低.     

一种多电平逆变的实现方法

针对传统多电平逆变电路结构和控制原理复杂,实现成本高,且不适应于中小功率逆变场合运用的缺点,设计了一种适用于中小功率场合的多电平逆变。通过组合变流技术合理地控制PWM,获得多电平逆变所需的电压波形。介绍了该多电平逆变的原理和设计方法,给出了系统的电路结构,并通过Multisim11.0对设计进行了仿真。仿真结果表明,能通过控制给定电压的方法实现多电平逆变,输出电压波形能较好地跟随给定,控制方法简单。     

基于PIC16F716斩控式数字调压器的设计

介绍了一种基于PIC16F716的数字调压器,其斩波主电路采用全控器件IGBT来实现,并利用PSPICE软件进行仿真分析.根据主电路的结构,设计了基于PIC16F716的控制电路、驱动电路模块,并制作和试验了该调压器.试验结果表明,该调压器不仅改善了输入、输出特性,而且能够根据用户需要和负载情况对电源实现智能化管理.     

基于单Z源三电平SVPWM逆变器的电池充放电控制方法

提出了基于单Z源三电平SVPWM逆变器的蓄电池充放电策略,并设计了闭环控制系统.研究了电流前馈解耦的阶段式充电、功率前馈解耦的恒功率放电,以及恒功率放电时的升压控制方法.经Matlab仿真验证,该系统可实现蓄电池充电时的限功率恒压、恒流控制,以及具有升压特性的输出恒功率并网控制.