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LCL型并网逆变器数字电流控制技术研究

LCL型并网逆变器数字电流控制技术研究

作者：欧思程湘潭大学

学位级别：硕士

为了使新能源系统发出的电能稳定、高效地并入电网,性能效果优良的高阶滤波器已广泛地应用于新能源系统与电网之间的并网逆变器,但高阶的LCL滤波器存在自身谐振问题影响并网逆变器接口设备的性能,传统的并网逆变器谐振抑制问题多数在模... 详细信息

为了使新能源系统发出的电能稳定、高效地并入电网,性能效果优良的高阶滤波器已广泛地应用于新能源系统与电网之间的并网逆变器,但高阶的LCL滤波器存在自身谐振问题影响并网逆变器接口设备的性能,传统的并网逆变器谐振抑制问题多数在模拟域进行研究与分析,但随着数字信号处理技术和数字芯片的飞速发展,全数字控制逐渐取代模拟控制,数字控制中延时环节对系统稳定性的影响已不可忽略,因此本文从考虑延时环节的并网逆变器离散数学建模、数字电流单环、双环有源阻尼谐振抑制控制进行了系统的分析和讨论。采用直接数字法,分析并搭建了考虑数字延时环节的LCL型并网逆变器离散数学模型。在连续域和离散域下,对网侧电流单环控制稳定性进行对比分析,说明数字延时环节改变了系统稳定性,基于此在网侧电流单环反馈控制中设置数字延时为滞后一拍,主要分析滞后一拍情况下采样频率和谐振频率之比对稳定性的影响,并确定其稳定范围,同时对控制器参数进行了设计。在较低谐振频率和采样频率的比值下,网侧电流数字单环控制难以保持稳定,造成网侧电流数字单环鲁棒性不足,因此本文进一步研究数字电容电流反馈有源阻尼方法增强阻尼,分析了数字电容电流反馈带来的内环数字延时对有源阻尼方法的影响,并针对其影响提出一种预测占空比结合零极点补偿控制延时的方法,通过预测控制算法得到占空比和增加零极点,有效地补偿了系统内环数字延时,使系统在有源阻尼方法下能有效地起到增强阻尼的作用,设计简单,稳定性加强,仿真验证了其可行性和有效性。同时本文搭建了并网逆变系统实验平台,针对本文讨论的问题进行了实验验证,增强其说服力。

关键词：并网逆变器延时补偿数字单环数字电容电流双环 LCL谐振抑制稳定性

基于Hilbert变换和预设旋转频率的无锁相环电网同步基准正弦信号检测方法

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电工技术学报 2018年第10期33卷 2345-2353页

作者：盘宏斌龙海鸿朱茂琨朱鸿章欧思程湘潭大学信息工程学院湘潭411105

新能源发电并网过程中,电网同步基准正弦信号检测是并网关键之一,特别是在电网不平衡、畸变、频率波动和频率偏移等复杂工况下,对电网同步基准正弦准确检测造成较大干扰。为此提出一种基于Hilbert变换和预设旋转频率的无锁相环电网同步... 详细信息

新能源发电并网过程中,电网同步基准正弦信号检测是并网关键之一,特别是在电网不平衡、畸变、频率波动和频率偏移等复杂工况下,对电网同步基准正弦准确检测造成较大干扰。为此提出一种基于Hilbert变换和预设旋转频率的无锁相环电网同步基准正弦信号检测方法。该方法通过预设同步旋转频率进行特定次频率分量正、负转换,然后运用Hilbert变换的幅相特性和一定的运算消除正序谐波分量、基波负序分量和负序谐波分量。所提方法能在复杂的工况下准确提取电网同步基准正弦信号,理论和实验验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：电网同步基准正弦信号 Hilbert变换预设旋转频率无锁相环

基于占空比预测与零极点结合的LCL型逆变器延时补偿方法

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电力系统自动化 2017年第18期41卷 89-94,145页

作者：盘宏斌欧思程魏天阳朱茂琨龙海鸿朱鸿章湘潭大学信息工程学院湖南省湘潭市411105

LCL型并网逆变器数字控制中延时环节对系统稳定性的影响不可忽略。分析发现,网侧电流数字单环鲁棒性不足,需要采用额外的有源阻尼方法增强阻尼,但传统的数字电容电流反馈有源阻尼方法带来了内环数字延时,使电容电流内环等效虚拟电阻不... 详细信息

LCL型并网逆变器数字控制中延时环节对系统稳定性的影响不可忽略。分析发现,网侧电流数字单环鲁棒性不足,需要采用额外的有源阻尼方法增强阻尼,但传统的数字电容电流反馈有源阻尼方法带来了内环数字延时,使电容电流内环等效虚拟电阻不再保持纯电阻特性,增大了系统保持稳定的难度,因此提出一种预测占空比结合零极点补偿控制延时的方法。通过预测控制算法得到占空比和增加零极点,有效地补偿了系统数字延时,消除了采样计算等产生的一拍延时和零阶保持器产生的半拍延时,使系统在有源阻尼方法下能有效地起到增强阻尼的作用。算法设计简单,系统稳定性加强。仿真和实验验证了所提方法的有效性和可行性。

关键词：数字控制数字延时有源阻尼等效虚拟阻抗延时补偿

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基于预测功率模型的级联整流器均压新方法

系统仿真学报 2016年第12期28卷 2986-2993页

作者：盘宏斌刘林海肖志勇欧思程朱茂琨许芬湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

基于二阶广义积分构造虚拟电压和电流正交分量来建立dq旋转坐标系,以有功和无功占空比为控制对象,结合瞬时功率理论推导出预测功率模型,构造级联H桥整流器主控制系统。然后,针对其直流侧电压不平衡问题,提出了一种新型均压控制策略,即... 详细信息

基于二阶广义积分构造虚拟电压和电流正交分量来建立dq旋转坐标系,以有功和无功占空比为控制对象,结合瞬时功率理论推导出预测功率模型,构造级联H桥整流器主控制系统。然后,针对其直流侧电压不平衡问题,提出了一种新型均压控制策略,即通过电压平衡控制器计算得出耦合效应目标函数取得最小值时有功占空比的修改量,重新构造了各H桥模块有功占空比,调节有功功率分配,从而在保持各H桥模块直流侧电压平衡的基础上,减小了电压平衡控制器与主控制系统之间的耦合效应。仿真和实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。

关键词：级联H桥预测功率电压平衡二阶广义积分耦合效应

WebGIS“一张图”技术在水库调度自动化系统中的应用

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水利水电快报 2022年第10期43卷 83-86,94页

作者：欧思程刘帅洪福鑫三峡水利枢纽梯级调度通信中心湖北宜昌443002 智慧长江与水电科学湖北省重点实验室湖北宜昌443002

为了使GIS技术充分应用于水库调度自动化系统,更好地服务于流域梯级调度,采用B/S构架,基于WebGIS技术,建立了以地理信息、水雨情、报汛、气象数据为基础的流域“一张图”。将该技术应用于水库调度自动化系统中,实现了基于二/三维GIS一... 详细信息

为了使GIS技术充分应用于水库调度自动化系统,更好地服务于流域梯级调度,采用B/S构架,基于WebGIS技术,建立了以地理信息、水雨情、报汛、气象数据为基础的流域“一张图”。将该技术应用于水库调度自动化系统中,实现了基于二/三维GIS一体化融合信息的查询、统计、计算、分析、展示,以及各类高级专题应用功能的搭载,为梯级调度智慧决策、水情会商、应急防汛提供了信息支撑手段,提高了水调自动化系统的高效性和科学性。

关键词：梯级调度 WebGIS 一张图水库调度自动化系统

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蛇形机器人的运动控制研究

湘潭大学自然科学学报 2014年第3期36卷 100-104页

作者：张莹李彬艳姜宇欧思程赵弈博向玲湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

蛇形机器人具有很高的运动稳定性和环境适应性,非常适应于不确定性及复杂的环境中工作,如地震救援、火灾以及其他自然灾害等等.该文研究了一种正交模块组成的蛇形机器人,采用PXA270芯片作为主控制器和AVR128单片机作为从控制器,实现了... 详细信息

蛇形机器人具有很高的运动稳定性和环境适应性,非常适应于不确定性及复杂的环境中工作,如地震救援、火灾以及其他自然灾害等等.该文研究了一种正交模块组成的蛇形机器人,采用PXA270芯片作为主控制器和AVR128单片机作为从控制器,实现了主从分布式控制.在简化的Serpentine曲线基础上,研究了由离散关节组成的蛇形机器人控制,最后得到机器蛇运动时各个关节电机相应的旋转角度和旋转速度,并通过安装超声波传感器测距实现了自主避障.实验结果表明方案是可行和可靠的.

关键词：蛇形机器人正交关节主从控制 Serpentine曲线自主避障

LCL型并网逆变器分裂电容电流控制方法稳定性分析与优化

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电源学报 2016年第2期14卷 24-30,35页

作者：欧思程盘宏斌朱茂琨唐健刘勇湘潭大学信息工程学院湘潭411105

LCL型并网逆变器是储能变流器完成交直流双向转化的重要组成部分,功率损耗和控制复杂是其阻尼控制策略两大主要问题。首先提出了一种基于分裂电容中间电流控制无源阻尼优化方法,通过改变电流反馈点来改变传递函数使系统降阶,并对其稳定... 详细信息

LCL型并网逆变器是储能变流器完成交直流双向转化的重要组成部分,功率损耗和控制复杂是其阻尼控制策略两大主要问题。首先提出了一种基于分裂电容中间电流控制无源阻尼优化方法,通过改变电流反馈点来改变传递函数使系统降阶,并对其稳定性进行了分析,以阻尼电阻功耗最小为标的,对阻尼电阻取值和电容分裂比例进行了优化,进一步抑制了谐振,同时优化了控制器参数设计,提高系统稳定性。该方法可在不增加控制环路的基础上实现系统降阶,确定使系统稳定的更小阻尼电阻取值,降低阻尼损耗。在研制的储能变流器样机上,对所提方法与传统方法进行了对比验证。实验结果表明,所提方法可有效抑制LCL谐振,获得良好的并网电能质量,同时在简化控制基础上也降低了阻尼损耗,提高了系统效率。

关键词： LCL滤波器并网逆变器无源阻尼分裂电容电流反馈

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广松涉对唯物史观的物象化解读

广松涉对唯物史观的物象化解读

作者：敬思程四川师范大学

学位级别：硕士

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基于准确计算弹性能得到的磨损临界条件

润滑与密封 2024年

作者：夏成龙成剑锋汪思程西安交通大学航天航空学院

确定磨损的临界条件对准确解释磨损机制有着重要意义。但是以往推导磨损临界条件时使用的弹性能是估算的，没有包含载荷的信息。本文借助有限元方法准确计算了压入过程中单个微凸体里储存的弹性能，给出了弹性能关于载荷、微凸体尺寸和... 详细信息

确定磨损的临界条件对准确解释磨损机制有着重要意义。但是以往推导磨损临界条件时使用的弹性能是估算的，没有包含载荷的信息。本文借助有限元方法准确计算了压入过程中单个微凸体里储存的弹性能，给出了弹性能关于载荷、微凸体尺寸和材料参数的计算公式。然后通过比较弹性能和断裂能的大小，得到了与以往不同的磨损临界条件。只有当载荷和微凸体的尺寸都满足给出的临界条件时，才能形成磨损颗粒。这个结果解释了为什么磨损会存在一个法向载荷的阈值。有助于理解磨损颗粒的形成过程，建立准确的磨损模型。为实际工程中的磨损问题提供理论参考。

关键词：磨损接触力学弹性能断裂能有限元方法