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弱电网下考虑锁相环影响的三相并网系统相角补偿控制方法

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中国电机工程学报 2018年第20期38卷 6099-6109页

作者：杨苓陈燕东陈智勇罗安周乐明周小平伍文华谢志为国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)

在多可再生能源发电主导的弱电网中,锁相环的带宽较大时,其引入负阻尼的频率范围也较大,导致系统的稳定性降低。减小锁相环的带宽可以提高系统的稳定性,但会对系统的动态性产生不利的影响。为此,提出一种考虑锁相环影响的三相并网系统... 详细信息

在多可再生能源发电主导的弱电网中,锁相环的带宽较大时,其引入负阻尼的频率范围也较大,导致系统的稳定性降低。减小锁相环的带宽可以提高系统的稳定性,但会对系统的动态性产生不利的影响。为此,提出一种考虑锁相环影响的三相并网系统相角补偿控制方法。该方法通过公共耦合点电压前馈来改变并网逆变器的输出导纳,维持了并网逆变器的输出导纳在系统截止频率处幅值基本不变,并增大系统的相角裕度,解决因锁相环带宽较大引起的系统不稳定问题,并保证了系统的动态响应速度。实验结果验证所提方法的有效性。

关键词：弱电网三相LCL型并网逆变器小扰动导纳建模锁相环相角补偿稳定性

双馈风力发电机低电压过渡的相角补偿控制策略

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中国电机工程学报 2009年第21期29卷 62-68页

作者：王伟陈宁朱凌志徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 国网电力科学研究院江苏省南京市210003

基于撬棒保护(crowbar)的控制方法是双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)实现低电压过渡(low voltage ride through,LVRT)的主要方式之一。在撬棒保护退出后,故障恢复过渡过程中,转子过电流仍有可能损坏变流器。针对上... 详细信息

基于撬棒保护(crowbar)的控制方法是双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)实现低电压过渡(low voltage ride through,LVRT)的主要方式之一。在撬棒保护退出后,故障恢复过渡过程中,转子过电流仍有可能损坏变流器。针对上述问题,通过双馈电机的动态等效模型构建故障过程系统分析模型,深入分析故障发生和电网电压恢复过程中的机端电压相角跳变机制及其对矢量定向精度的影响。在此基础上,提出相角补偿控制原理,改进现有LVRT控制策略,将控制流程分为正常运行、撬棒保护投入、撬棒保护退出和电网电压恢复4个阶段。在正常运行及撬棒保护退出阶段,采用定子磁链定向控制;在撬棒保护投入阶段,封闭转子侧变流器绝缘栅双极型功率管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的脉冲,网侧变流器保持正常工作;在电网电压恢复阶段采用相角补偿控制。仿真结果表明,所提控制策略能够有效抑制电网电压恢复过程中的过电流。

关键词：撬棒保护双馈风力发电机低电压过渡相角跳变相角补偿

提高光伏并网逆变器在弱电网下稳定性的阻抗相角补偿控制

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电测与仪表 2019年第22期56卷 1-6页

作者：高选杰苗虹曾成碧熊正勇四川大学电气信息学院

针对LCL型并网逆变器自身存在的谐振现象,提出一种电容电压惯性反馈控制策略,来抑制其谐振尖峰。在弱电网状况下,由于电网阻抗和并网逆变器输出阻抗的相互作用,使得并网逆变器的稳定性急剧恶化。于是提出输出阻抗相角补偿加滤波器的方法... 详细信息

针对LCL型并网逆变器自身存在的谐振现象,提出一种电容电压惯性反馈控制策略,来抑制其谐振尖峰。在弱电网状况下,由于电网阻抗和并网逆变器输出阻抗的相互作用,使得并网逆变器的稳定性急剧恶化。于是提出输出阻抗相角补偿加滤波器的方法,提高逆变器输出阻抗相角使其满足稳定裕度,从而提高并网逆变器在弱电网下的稳定性。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建并网逆变器系统仿真模型,对所提方法进行仿真验证。仿真结果表明,所提方法不仅能提高并网逆变器的稳定性,而且能改善并网电流的质量,降低谐波总畸变率。

关键词：并网逆变器弱电网惯性反馈相角补偿相角裕度谐波总畸变率

面向微小卫星绕飞任务的平滑估计器与多脉冲制导算法

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宇航学报 2017年第8期38卷 822-829页

作者：郭久玖孟子阳北京跟踪与通信技术研究所北京100094 清华大学精密仪器系北京100084

首先针对传统主动绕飞算法中存在的相角跳变问题,提出一种新型的平滑估计器,解决了经典扩展卡尔曼滤波(EKF)算法应用于主动绕飞过程中存在的估计值抖动和反转问题。接下来,针对传统多脉冲算法不考虑轨道精度和燃料消耗的问题,提出一种... 详细信息

首先针对传统主动绕飞算法中存在的相角跳变问题,提出一种新型的平滑估计器,解决了经典扩展卡尔曼滤波(EKF)算法应用于主动绕飞过程中存在的估计值抖动和反转问题。接下来,针对传统多脉冲算法不考虑轨道精度和燃料消耗的问题,提出一种改进的导航点规划的最省燃料多脉冲主动绕飞算法。该算法将燃料最省的路径规划问题转化为导航点及相关参数的规划问题,并结合二次规划计算得出满足给定绕飞精度的绕飞路径。最后,将所提出的算法应用于20 kg级的微小卫星空间交互任务当中。仿真结果表明,对于经典的圆形轨迹绕飞应用,本文所给出的算法能够避免相角跳变现象的出现。同时,相比于传统的多脉冲算法最多可以降低42.2%的燃料消耗。

关键词：主动绕飞相角补偿燃料最省导航点

基于虚拟电感的LCL型并网逆变器电网电压前馈控制策略

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太阳能学报 2020年第11期41卷 56-63页

作者：杨兴武王涛徐依明杨帅李豪米阳上海电力大学上海绿色能源并网工程技术研究中心上海200090

从控制理论角度提出非理想广义积分器将正反馈回路中的微分项做近似等效替换,引入虚拟等效电感,然后在电压前馈通道中串联相角补偿函数来解决相位偏移问题,最终提出基于虚拟电感的电网电压前馈控制来提高系统对弱电网的适应能力。分析... 详细信息

从控制理论角度提出非理想广义积分器将正反馈回路中的微分项做近似等效替换,引入虚拟等效电感,然后在电压前馈通道中串联相角补偿函数来解决相位偏移问题,最终提出基于虚拟电感的电网电压前馈控制来提高系统对弱电网的适应能力。分析电压前馈导致时变弱电网系统不稳定的机理,近似等效的原理和设计以及实现的方法和逻辑。最后通过搭建系统仿真,验证理论分析的正确性和控制策略的鲁棒性。

关键词：弱电网谐波电网阻抗相角补偿非理想广义积分器并网逆变器

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电力系统小干扰稳定分析的最小特征轨迹法

电力自动化设备 2022年第12期42卷 151-156,164页

作者：黄伟张清波许昊吴司敏甘德强云南电力调度控制中心云南昆明650011 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

提出了一种基于Nyquist特征轨迹的多输入-多输出系统小干扰稳定分析方法,可以量化原动机-调速器回路及附加励磁控制回路对稳定裕度的贡献。首先通过框图变换得到了一种便于分析的简洁形式的Heffron-Phillips模型,然后根据广义Nyquist曲... 详细信息

提出了一种基于Nyquist特征轨迹的多输入-多输出系统小干扰稳定分析方法,可以量化原动机-调速器回路及附加励磁控制回路对稳定裕度的贡献。首先通过框图变换得到了一种便于分析的简洁形式的Heffron-Phillips模型,然后根据广义Nyquist曲线和特征轨迹的关系定义了新的稳定裕度。基于前述模型推导了稳定裕度的线性解析表达式,该线性表达式包含了原动机-调速器回路以及附加励磁控制回路,从而能够清晰地看出二者对稳定裕度的影响。除此以外,所提方法还可以作为控制器参数的设置。最后通过多个算例证明了所提方法的准确性和有效性。

关键词：电力系统小干扰稳定性广义Nyquist曲线特征轨迹相角补偿

一种提升逆变器对电网适应能力的电流控制策略

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中国电机工程学报 2016年第22期36卷 6193-6201页

作者：钱强谢少军季林许津铭张斌锋南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016

为了改善不同电网条件下并网逆变器的稳定性和进网电流质量,提出电网电压比例加权前馈和附加相角补偿的谐波准谐振电流控制策略,明确了比例加权系数与谐波准谐振控制器可叠加次数之间的联系,给出一套完整的控制参数设计方法。该控制策... 详细信息

为了改善不同电网条件下并网逆变器的稳定性和进网电流质量,提出电网电压比例加权前馈和附加相角补偿的谐波准谐振电流控制策略,明确了比例加权系数与谐波准谐振控制器可叠加次数之间的联系,给出一套完整的控制参数设计方法。该控制策略可在保证逆变器与电网级联系统稳定的前提下,最大化利用电网电压前馈和附加相角补偿的谐波准谐振控制的优势,提高逆变器输出阻抗模值,实现高质量的进网电流。理论和对比实验表明,该方法可以兼顾级联系统的稳定性和进网电流低次谐波抑制,为提升逆变器对电网的适应能力提供一种简单有效的解决方案。

关键词：并网逆变器稳定性准谐振控制相角补偿电网电压比例加权前馈

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弱电网下级联H桥光伏并网逆变器稳定性分析

太阳能学报 2022年第1期43卷 398-405页

作者：杨思为张兴毛旺胡玉华王明达王付胜合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 可再生能源接入电网技术国家地方联合工程实验室(合肥工业大学) 合肥230009

随着大规模新能源发电设备的接入,可能会形成对外呈感性的弱电网,这将影响逆变器系统的稳定性。针对级联H桥光伏并网系统,分别考虑锁相环和电压前馈的影响,对输出阻抗进行建模,并基于阻抗稳定判据分析延时时间、锁相环带宽、谐振前馈系... 详细信息

随着大规模新能源发电设备的接入,可能会形成对外呈感性的弱电网,这将影响逆变器系统的稳定性。针对级联H桥光伏并网系统,分别考虑锁相环和电压前馈的影响,对输出阻抗进行建模,并基于阻抗稳定判据分析延时时间、锁相环带宽、谐振前馈系数对并网系统稳定性的影响。最后,提出一种通过相角补偿来增强级联H桥光伏并网逆变器在弱电网条件下稳定性的控制技术。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提方法的可行性。

关键词：光伏弱电网级联H桥逆变器稳定性阻抗判据相角补偿

提高弱电网下并网逆变器稳定性的复合补偿策略

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智慧电力 2021年第5期49卷 42-47,76页

作者：张成赵涛朱爱华孙权南京工程学院江苏南京211167

采用电压前馈控制以及H∞控制组成的H∞复合控制策略,利用阻抗分析方法,分析电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响,通过分析并网逆变器的输出阻抗特性,提出了一种在电压前馈通道引入复数滤波器以及在系统前向通道引入超前校正环节的复合补... 详细信息

采用电压前馈控制以及H∞控制组成的H∞复合控制策略,利用阻抗分析方法,分析电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响,通过分析并网逆变器的输出阻抗特性,提出了一种在电压前馈通道引入复数滤波器以及在系统前向通道引入超前校正环节的复合补偿方法,以此提高并网逆变器在弱电网下的稳定性。最后,在MATLAB/Simulink中对所提方法进行仿真实验,结果表明,通过在电压前馈通道引入复数滤波器以及系统前向通道引入超前校正环节,可以提高所用策略对电网阻抗的适应能力。

关键词： H∞复合控制复数滤波器相角补偿稳定性电网阻抗