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主从控制下直流微电网稳定性分析及有源阻尼控制方法

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电网技术 2017年第8期41卷 2664-2671页

作者：胡辉勇王晓明于淼彭勇刚韦巍朱文广浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网江西省电力公司经济技术研究院江西省南昌市330043

直流微电网系统阻抗的复杂性易造成系统不稳定,以往研究中经常忽略系统节点之间的阻抗,或者给出的稳定性判据不能适用于环网。给出了一种基于阻抗的主从控制下直流微电网系统稳定性判据,并提出了一种基于双准比例谐振(proportional reso... 详细信息

直流微电网系统阻抗的复杂性易造成系统不稳定,以往研究中经常忽略系统节点之间的阻抗,或者给出的稳定性判据不能适用于环网。给出了一种基于阻抗的主从控制下直流微电网系统稳定性判据,并提出了一种基于双准比例谐振(proportional resonance,PR)控制器的有源阻尼控制方法。首先,利用单元连接法对各电源、恒功率负载等功率模块进行戴维南/诺顿等效,得到相应的阻抗/导纳,结合系统节点导纳矩阵给出了一种基于阻抗的主从控制直流微电网的稳定性判据。该判据能够分析含电压控制型主电源、电流控制型从电源、恒功率负载、系统节点间阻抗等复杂直流微电网的稳定性;只与各部分的阻抗或导纳相关,且系统结构可为环形。其次,通过双准PR控制器在电压控制型主电源输出阻抗中串入有源阻尼,能有效降低输出阻抗幅值的峰值,提高系统稳定性,同时不改变输出阻抗的低频段幅值。最后,三机四节点环形直流微电网的仿真结果验证了所提稳定性判据和有源阻尼控制方法的有效性。

关键词：直流微电网稳定性分析系统节点导纳矩阵有源阻尼主从控制

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主从控制孤岛运行微电网的短期可靠性评估

电网技术 2018年第2期42卷 463-471页

作者：彭寒梅郭颖聪昌玲李帅虎李辉湘潭大学信息工程学院湖南省湘潭市411105 湖南省风电装备与电能变换协同创新中心湖南省湘潭市411101

针对主从控制孤岛运行微电网短期可靠性的时变性和通信系统冗余的动态特性,提出一种基于时变动态故障树的短期可靠性评估方法。首先,定义时变动态故障树,给出动态子树和静态子树的求解过程。再以负荷点供电中断为顶事件,将顶事件划分为... 详细信息

针对主从控制孤岛运行微电网短期可靠性的时变性和通信系统冗余的动态特性,提出一种基于时变动态故障树的短期可靠性评估方法。首先,定义时变动态故障树,给出动态子树和静态子树的求解过程。再以负荷点供电中断为顶事件,将顶事件划分为直接事件和间接事件,并进行概率计算。在此基础上,计算主从控制孤岛运行微电网的负荷点切负荷概率和系统停电期望值,给出可靠性评估流程。算例分析验证了所提方法的正确性及有效性,评估结果可为主从控制孤岛运行微电网的调度及运行提供一定的依据。

关键词：孤岛运行微电网主从控制短期可靠性评估时变动态故障树

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主从控制模式下低压多端直流系统稳定性研究

太阳能学报 2022年第11期43卷 482-492页

作者：伊尹邓卫曹欣谭建鑫井延伟裴玮中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 河北建投新能源有限公司石家庄050000

为探究影响多端直流系统稳定性的关键因素,针对电压源型换流器、直流线路、可再生能源和直流负荷等部分组成的低压三端直流系统,建立其相应的等效电路,并结合主从控制模式下各换流器控制策略,形成了系统整体的状态空间模型。其次,结合... 详细信息

为探究影响多端直流系统稳定性的关键因素,针对电压源型换流器、直流线路、可再生能源和直流负荷等部分组成的低压三端直流系统,建立其相应的等效电路,并结合主从控制模式下各换流器控制策略,形成了系统整体的状态空间模型。其次,结合主导特征值对含可再生能源的低压多端直流系统进行小信号稳定性研究,对比分析不同参数变化时主导特征值的移动轨迹,进而确定换流器直流侧电容、控制器外环参数等影响系统稳定性的关键因素。在此基础上,基于Matlab/Simulink搭建含可再生能源的低压多端直流系统仿真模型,验证了理论分析的正确性。

关键词：可再生能源低压系统电压控制控制器参数小信号模型信号分析主导特征值主从控制

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基于腹腔微创手术机器人的主从控制技术研究

机器人 2011年第1期33卷 53-58页

作者：谢琦潘博付宜利王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问... 详细信息

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问题,基于等效微分变换法,提出适合手术机器人的实时主从控制算法.设计了适合手术机器人实时主从控制的实时快速轨迹规划方法,解决经典轨迹规划方法需要预知运动轨迹、离线计算的问题.通过设计数字滤波器,对主手信号进行二次滤波,消除了手术医生手部抖动对手术机器人精度的影响.

关键词：微创外科手术机器人主从控制轨迹规划抖动消除

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腹腔微创手术机器人的主从控制

机器人 2019年第4期41卷 551-560页

作者：牛国君曲翠翠潘博付宜利浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018 哈尔滨工业大学机器人国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 杭州新松机器人自动化有限公司浙江杭州310000

为提高基于内窥镜的腹腔微创手术机器人系统的手眼协调一致性,提出了一种主从控制方法.基于旋量理论建立从手系统的正逆运动学模型,基于运动模型提出内窥镜坐标系下的主从运动控制算法,该算法包含了运动的一致性控制、相对运动控制和比... 详细信息

为提高基于内窥镜的腹腔微创手术机器人系统的手眼协调一致性,提出了一种主从控制方法.基于旋量理论建立从手系统的正逆运动学模型,基于运动模型提出内窥镜坐标系下的主从运动控制算法,该算法包含了运动的一致性控制、相对运动控制和比例运动控制.主手的腕部为被动方式(无电机驱动),不能在任意位置保持静止,在手术开始、中途中断或调节主手工作空间时,主手和从手姿态不能保持一致.为此,开展3种辅助功能实现研究,分别为主从姿态配准、手术器械更换和主从二次映射.最后进行了套环和穿线实验,这两组实验最大空间位置误差均小于1mm,说明该算法可有效地提高手眼协调的一致性.

关键词：微创手术机器人主从控制旋量理论运动控制

低压直流系统VSC交互影响与稳定性分析:主从控制与下垂控制

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中国电机工程学报 2021年第S01期41卷 80-91页

作者：邓卫裴玮吴琦庄莹孔力中国科学院电工研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

低压直流系统是实现分布式能源规模化接入、提高系统供电可靠性与供电能力的重要组网形态之一,其稳定性问题受到广泛关注。该文针对低压直流系统的振荡失稳现象,旨在分析不同控制方式下换流器(voltagesourceconverter,VSC)与直流网络振... 详细信息

低压直流系统是实现分布式能源规模化接入、提高系统供电可靠性与供电能力的重要组网形态之一,其稳定性问题受到广泛关注。该文针对低压直流系统的振荡失稳现象,旨在分析不同控制方式下换流器(voltagesourceconverter,VSC)与直流网络振荡模态的交互影响以及系统稳定性。首先,阐述了低压直流系统的典型结构和控制策略,建立考虑交流侧电感动态的VSC直流电压控制环路模型,对比分析不同控制方式下的VSC与直流网络交互特性。然后,以低压三端直流系统为对象,提出灵活可拓展的模块化小信号建模方法,基于此模型对比研究了主从控制方式及下垂控制方式下的系统稳定性及其差异。进一步,建立相应的测试平台,对理论分析进行了实验验证。该文研究能够为低压直流系统的控制方式优选、VSC控制参数设计等提供有效的理论方法。

关键词：低压直流系统主从控制下垂控制稳定性模块化状态空间模型

基于储能荷电状态的主从控制微电网离网协调控制策略

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电力系统保护与控制 2022年第4期50卷 180-187页

作者：张运姜望张超黄晓巍陈曦赵上林国网盐城市大丰区供电公司江苏盐城224100 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

双碳和新型电力系统建设目标下集成优化资源的微电网将是电网公司实现该目标的重要载体。微电网支持并网或离网运行,其离网运行可以提高供电可靠性,这是微电网的重要特性。离网运行的微电网需要合适的稳态控制策略,以保证微电网的长期... 详细信息

双碳和新型电力系统建设目标下集成优化资源的微电网将是电网公司实现该目标的重要载体。微电网支持并网或离网运行,其离网运行可以提高供电可靠性,这是微电网的重要特性。离网运行的微电网需要合适的稳态控制策略,以保证微电网的长期稳定运行。目前一些依赖预测信息和采用模糊智能算法的能量管理方法在微电网的长期实际运行中会产生较大的稳态控制误差。为了更好地解决微电网离网运行时电力电量平衡定量的计算问题,提高微电网离网稳态控制精度,研究了基于储能电池荷电状态的主从控制微电网离网实时稳态协调控制策略,提出了微电网离网有功协调控制间歇电源调整、负荷调整、微电网停运等关键操作中储能荷电状态控制节点值的精确工程计算方法。针对实际微电网应用工程开展了协调控制策略的具体应用,仿真和实际运行证明了所提控制策略和计算方法的有效性。

关键词：微电网协调控制策略主从控制荷电状态离网

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基于套索传动的五指灵巧手设计与主从控制

中国机械工程 2021年第8期32卷 951-959页

作者：尹猛徐志刚赵志亮韩伟中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110016 中国科学院大学沈阳自动化研究所沈阳110016 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

为了使灵巧手更加轻质化、拟人化,设计了一种由舵机经套索驱动的19关节灵巧手。参照人手关节确定灵巧手的构型,通过套索传动实现了关节解耦与驱动后置,并分别对关节机构与驱动集成进行了设计。建立灵巧手多指运动学模型并对其工作空间... 详细信息

为了使灵巧手更加轻质化、拟人化,设计了一种由舵机经套索驱动的19关节灵巧手。参照人手关节确定灵巧手的构型,通过套索传动实现了关节解耦与驱动后置,并分别对关节机构与驱动集成进行了设计。建立灵巧手多指运动学模型并对其工作空间进行了分析;基于弯曲传感器与主从映射算法实现了抓取的主从跟踪控制。搭建灵巧手样机并进行关节运动实验与抓取控制实验。实验结果表明,将套索传动应用于灵巧手具有可行性,基于主从控制可以实现灵巧手对多种物体的抓取。

关键词：套索传动五指灵巧手关节机构工作空间主从控制

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光储交流微电网孤岛模式下的改进型主从控制

高电压技术 2020年第10期46卷 3530-3540页

作者：汪亮彭勇刚吴韬韦巍宋文龙浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江天能动力能源有限公司湖州313103

在光储交流微电网孤岛模式下,合理管控网内功率,实现多储能与多光伏间协调运行是维持系统长期稳定的关键。据此,提出一种改进型主从式光储协调控制策略,首先,对储能设计一种基于荷电状态(state of charge,SOC)的改进型对等控制方法,使... 详细信息

在光储交流微电网孤岛模式下,合理管控网内功率,实现多储能与多光伏间协调运行是维持系统长期稳定的关键。据此,提出一种改进型主从式光储协调控制策略,首先,对储能设计一种基于荷电状态(state of charge,SOC)的改进型对等控制方法,使多个储能在孤岛情况下可共同支撑交流母线电压,输出功率得到合理分配,稳态下各储能SOC值达到平衡。其次,对光伏设计一种基于交流母线电压信号的自适应功率控制方法,使多个光伏可根据接入点电压频率及幅值自适应调整输出的有功功率和无功功率,能防止储能过度充电并降低储能侧无功输出负担。将上述两种控制方法相结合实现多储能与多光伏间协调运行,协调过程呈现主从关系,通过分析该协调过程,能合理设计网内负荷功耗并引入负荷管理机制。进一步对系统模型进行小干扰稳定性分析可确定控制参数变化对系统的影响。最后,通过基于Rt-lab的硬件在环实验验证了控制策略的有效性。

关键词：交流微电网主从控制 SOC平衡小干扰稳定性硬件在环实验