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基于IDA-PBC方法的PEMFC-SC混合系统功率协调控制研究

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电源技术 2017年第3期41卷 403-407页

作者：杨帆盛波符杨上海电力学院电气工程学院上海200090

针对质子交换膜燃料电池和超级电容混合系统的功率协调控制问题,设计了一种基于互联与阻尼配置(Interconnection and damping assignment,IDA)的无源控制(Passivity-based control,PBC)策略。建立了混合系统的端口受控哈密顿(Port-contr... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池和超级电容混合系统的功率协调控制问题,设计了一种基于互联与阻尼配置(Interconnection and damping assignment,IDA)的无源控制(Passivity-based control,PBC)策略。建立了混合系统的端口受控哈密顿(Port-controlled hamiltonian,PCH)模型。考虑了负载功率需求和超级电容荷电状态对混合系统功率分配策略的影响,分析了混合系统的多种工作模式。基于PCH模型设计了混合系统的IDA-PBC控制器,并从理论上证明了闭环系统的渐进稳定性。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词：质子交换膜燃料电池超级电容端口受控哈密顿互联与阻尼配置无源控制

基于IDA-PBC的混合储能虚拟同步发电机功率协调控制

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水电能源科学 2019年第8期37卷 151-154,182页

作者：杨帆刘非文上海电力大学电气工程学院

随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻... 详细信息

随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻尼分配的无源控制策略(IDA-PBC),通过控制超级电容快速补偿VSG惯性模拟环节引入的功率变化,蓄电池响应VSG一次调频相对缓慢的功率需求,减少蓄电池功率波动。最后,在Matlab/Simulink环境下仿真验证了所提控制策略的可行性。

关键词：可再生能源虚拟同步发电机混合储能功率分配互联与阻尼配置无源控制

基于端口受控哈密顿模型的永磁同步直线电机无源控制

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基于端口受控哈密顿模型的永磁同步直线电机无源控制

作者：陈华郑州大学

学位级别：硕士

永磁同步直线电机不需要中间传动装置,能够直接将电能转换成机械运动的机械能,并具有高速、高效、高精等优点,在数控机床等领域得到广泛应用。由于它结构的不封闭,引起端部效应等,相比于旋转电机,控制难度加大,因此要寻求更加优异的控... 详细信息

永磁同步直线电机不需要中间传动装置,能够直接将电能转换成机械运动的机械能,并具有高速、高效、高精等优点,在数控机床等领域得到广泛应用。由于它结构的不封闭,引起端部效应等,相比于旋转电机,控制难度加大,因此要寻求更加优异的控制方法对其进行控制研究。近年来,一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法受到高度重视,并得到很快的发展,其主要特征是被控对象具有端口受控耗散哈密顿结构,该方法以系统总能量作为哈密顿函数设计控制器,并具有明确的物理意义、参数容易调节、闭环系统稳定于平衡点等优点,对工业控制有很大帮助。本文对直线电机的发展、国内外研究现状、控制策略进行了回顾,并简单介绍了直线电机的分类,在合理假设的条件下,运用坐标变换的方式建立了永磁同步直线电机的电磁和机械运动数学模型。根据端口受控耗散哈密顿系统理论,把永磁同步直线电机看成一个二端口（电气端口和机械端口）装置,引入互联与阻尼配置,设计了系统的无源控制器,针对负载阻力未知的情况,构造了负载阻力观测器。为了达到更好的速度控制效果,采用分层控制策略,内环仍采用互联与阻尼配置的无源控制,外环将H￥鲁棒控制方法应用到永磁同步直线电机控制系统中。依据Lyapunov稳定性定理,分析了所设计控制器的稳定性问题,并在MATLAB/Simulink平台上,搭建模块并对带观测器的无源控制和H∞鲁棒控制的无源控制方法进行仿真分析。仿真结果表明,加负载阻力观测器的无源控制器可以有效的抑制负载阻力未知带来的扰动,H∞鲁棒控制方法的引入,能够进一步提高系统的抗扰能力,增强系统的鲁棒性。

关键词：永磁同步直线电机端口受控耗散哈密顿系统互联与阻尼配置无源控制负载阻力观测器 H∞鲁棒控制

风电场并网用VSC-HVDC的无源控制策略

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电测与仪表 2013年第5期50卷 10-15页

作者：付永良王奔陈新华西南交通大学电气工程学院成都610031

针对风电场并网轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统,采用端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,设计了一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法。该方法将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并做出理论与实验验证... 详细信息

针对风电场并网轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统,采用端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,设计了一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法。该方法将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并做出理论与实验验证。根据VSC-HVDC的不同控制方式,确定相应的外环电流参考值。在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,追踪参考电流,实现有功功率、无功功率的独立调节。仿真结果表明了无源控制策略为风电场的VSC-HVDC并网控制提供了一种新的高性能的解决方案。

关键词：高压直流输电电压源换流器能量函数无源控制器互联与阻尼配置

基于PCHD模型的VSC-HVDC系统无源控制研究

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电源技术应用 2012年第9期15卷 18-23页

作者：陈新华李玲付永良西南交通大学电气工程学院四川成都610031

基于端口受控耗散哈密顿系统（PCHD）模型，提出了一种针对基于电压源换流器的轻型高压直流（VSC—HVDC）输电系统的无源控制新方法。该方法就是将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统，并根据VSC—HVDC的4... 详细信息

基于端口受控耗散哈密顿系统（PCHD）模型，提出了一种针对基于电压源换流器的轻型高压直流（VSC—HVDC）输电系统的无源控制新方法。该方法就是将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统，并根据VSC—HVDC的4种不同控制方式，确定相应的dq坐标下的电流参考值。在此基础上，通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器，追踪参考电流，实现独立调节瞬时有功、无功功率。仿真结果表明了该控制策略具有良好的暂态控制性能和鲁棒性。

关键词：高压直流输电电压源换流器能量函数无源控制器互联与阻尼配置

基于PCH模型的VSC-HVDC自适应无源控制

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电气传动自动化 2013年第6期35卷 14-18页

作者：付永良陈新华邓大磊王吉庆德州供电公司山东德州253000 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

基于柔性直流输电(VSC-HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC-HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据VSCHVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐标下的电流参... 详细信息

基于柔性直流输电(VSC-HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC-HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据VSCHVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐标下的电流参考值。在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,实现独立调节有功、无功功率。同时,为提高系统的鲁棒性,减小参数摄动对控制效果的影响,提出了自适应无源控制方法。仿真结果表明该控制策略具有良好的暂态性能和鲁棒性。

关键词：高压直流输电电压源换流器无源控制自适应控制互联与阻尼配置

向无源网络供电的VSC-HVDC系统无源控制研究

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四川电力技术 2013年第3期36卷 24-27页

作者：付永良王奔陈新华邓大磊西南交通大学电气工程学院四川成都610031

推导了轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统的端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,针对向无源网络供电的VSC-HVDC系统提出了一种无源控制新方法。该方法将换流站模型VSC-HVDC系统等效成一个具有耗散性质的无源系统,通过互联与阻尼配置的方法... 详细信息

推导了轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统的端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,针对向无源网络供电的VSC-HVDC系统提出了一种无源控制新方法。该方法将换流站模型VSC-HVDC系统等效成一个具有耗散性质的无源系统,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,追踪参考电流,实现对无源网络交流电压的恒定控制。最后,通过仿真实验验证了所设计的无源控制器的有效性。

关键词：高压直流输电电压源换流器无源网络无源控制器互联与阻尼配置