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柔性直流输电接入弱交流电网时锁相环和电流内环交互作用机理解析研究

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中国电机工程学报 2018年第9期38卷 2622-2633页

作者：吴广禄周孝信王姗姗梁军赵兵王铁柱李英彪杨艳晨电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 卡迪夫大学英国卡迪夫CF243AA

该文推导了柔性直流输电接入弱交流电网时考虑交流电网强度和锁相环（phased lock loop,PLL）影响的电流内环控制传递函数解析表达式,并基于传递函数解析表达式中开环传递函数G0的伯德图和奈奎斯特图分析了PLL与电流内环控制的交互作用... 详细信息

该文推导了柔性直流输电接入弱交流电网时考虑交流电网强度和锁相环（phased lock loop,PLL）影响的电流内环控制传递函数解析表达式,并基于传递函数解析表达式中开环传递函数G0的伯德图和奈奎斯特图分析了PLL与电流内环控制的交互作用,以及交流电网强度和有功功率大小对二者交互作用的影响,并给出了机理解释。阐明了弱电网下PLL和电流内环控制带宽接近时易发生失稳现象的数学和物理机理。仿真结果验证了分析的正确性。

关键词：解析传递函数锁相环电流内环交互作用机理弱电网

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动态电压恢复器中的无电流内环控制策略

电力系统自动化 2014年第18期38卷 93-98页

作者：王世巍黄科许杏桃国网江苏省电力公司江苏省南京市210024 国网常州供电公司江苏省常州市213003 江苏安方电力科技有限公司江苏省泰州市225300

动态电压恢复器(DVR)是解决电压质量问题的有效手段。DVR的控制中常采用电流内环来调节被控对象,增加阻尼。但电流内环不但需要引入额外传感器,还会增加系统设计和调试的复杂程度。文中提出一种无电流内环的控制方法,应用陷波滤波器来... 详细信息

动态电压恢复器(DVR)是解决电压质量问题的有效手段。DVR的控制中常采用电流内环来调节被控对象,增加阻尼。但电流内环不但需要引入额外传感器,还会增加系统设计和调试的复杂程度。文中提出一种无电流内环的控制方法,应用陷波滤波器来设置阻尼,并采用前馈来提高响应速度;在电压环路中应用重复控制器,可使系统具有较高的稳态精度和良好的谐波抑制能力。该方法设计简单,易于实现,且能减少硬件成本。仿真以及在2.2kW装置上的实验结果均验证了该控制方法的有效性和实用性。

关键词：动态电压恢复器电流内环前馈控制器陷波滤波器重复控制器

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LCL型光伏并网逆变器电流内环控制方法

电网技术 2014年第10期38卷 2772-2778页

作者：李泽斌罗安田园刘奇谢龙裕徐千鸣国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

针对LCL型光伏并网逆变器存在的谐振问题,建立了电流内环的控制模型,并分析了其开环传递函数。由分析可知,采用逆变器输出电流反馈进行电流内环控制时,控制器中包含一个固有阻尼项,该阻尼项有利于提高控制系统的阻尼、抑制LCL滤波器的... 详细信息

针对LCL型光伏并网逆变器存在的谐振问题,建立了电流内环的控制模型,并分析了其开环传递函数。由分析可知,采用逆变器输出电流反馈进行电流内环控制时,控制器中包含一个固有阻尼项,该阻尼项有利于提高控制系统的阻尼、抑制LCL滤波器的谐振。在此基础上,提出了一种基于逆变器输出电流反馈的准比例谐振(proportional resonant,PR)电流内环控制策略。该控制策略没有引入额外的无源阻尼和有源阻尼,仅使用逆变器输出电流反馈进行控制,便可有效抑制LCL滤波器的谐振问题,提高控制系统的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词：光伏并网逆变器 LCL滤波器逆变器输出电流反馈电流内环准PR控制

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一种实现内环电流跟踪的改进无差拍控制方法

中国电机工程学报 2017年第8期37卷 2370-2382页

作者：姜卫东汪磊皋艳廖玉茗马炜程合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

首先介绍了变流器在??坐标系的离散化数学模型,在此基础上,电流内环采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法跟踪电流。在实际系统中,由于电感偏差的存在,将影响系统的稳定性;同时,电流采样误差不可避免,将影响电流的控制精度。利用DB... 详细信息

首先介绍了变流器在??坐标系的离散化数学模型,在此基础上,电流内环采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法跟踪电流。在实际系统中,由于电感偏差的存在,将影响系统的稳定性;同时,电流采样误差不可避免,将影响电流的控制精度。利用DBC模型在z域的传递函数,分析了系统的稳定性及动态性能。提出了一种改进DBC方法,既能提高系统对电感偏差程度适应性和系统的稳定裕度,又能较好地抑制电流采样误差以提高系统的干扰抑制能力。最后,搭建了三相变流器的实验平台,完成相关实验,验证了所提出控制方法的有效性。

关键词：变流器电流内环无差拍控制电感偏差采样误差干扰抑制

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微电网逆变电源电流内环控制算法研究

科学技术与工程 2013年第27期21卷 8154-8160页

作者：董永超路进升丁骁国家电网许继集团微电网系统公司许昌461000

三电平拓扑结构能够有效提高微电网系统下逆变电源输出波形质量,改善供电电能质量、减小开关频率、降低谐波含量。结合微电网对逆变电源特性的要求,以三相光伏逆变电源为例,详细介绍了三相三电平逆变电源电流内环控制算法原理,参数的确... 详细信息

三电平拓扑结构能够有效提高微电网系统下逆变电源输出波形质量,改善供电电能质量、减小开关频率、降低谐波含量。结合微电网对逆变电源特性的要求,以三相光伏逆变电源为例,详细介绍了三相三电平逆变电源电流内环控制算法原理,参数的确定以及算法的实现。通过MATALB仿真,验证了基于SVPWM控制算法的电流内环控制方法具有效果好、控制简单等优点,能很好地满足微电网系统对逆变电源特性的要求。

关键词：微电网三电平光伏电源电流内环

基于四状态反馈的双馈风机转子侧变流器电流内环控制

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能源工程 2017年第4期37卷 30-37页

作者：周金根徐习东浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

建立了双馈风机的四阶暂态电流模型,设计了四状态反馈的控制方法,用解析法分析了四状态线性反馈对双馈风机闭环极点的影响,确定了使系统稳定的定子电流反馈系数取值范围。为了消除稳态误差,在四状态线性反馈的基础上,再加入积分环节,给... 详细信息

建立了双馈风机的四阶暂态电流模型,设计了四状态反馈的控制方法,用解析法分析了四状态线性反馈对双馈风机闭环极点的影响,确定了使系统稳定的定子电流反馈系数取值范围。为了消除稳态误差,在四状态线性反馈的基础上,再加入积分环节,给出了四状态反馈电流内环的PI控制方程。提出的电流内环能够快速跟踪参考电流,且在定子侧电压跌落时,相比于传统矢量控制具有更好的暂态性能。最后,通过PSCAD/EMTDC建立了0.9MW双馈风机仿真系统,验证了提出的电流内环的电流跟踪效果以及电压跌落时相比于传统矢量控制具有更强的鲁棒性。

关键词：双馈风机电流内环定子电流反馈转子侧变流器

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基于电流内环控制的电压漂移孤岛检测技术

电器与能效管理技术 2017年第3期 66-70页

作者：刘志波孙建平华北电力大学北京102206

为解决传统检测方法不能兼顾检测效率与电能质量的问题,在电流内环控制的基础上,提出了一种新型的孤岛检测方法。通过比较传统电流内环控制与所提孤岛检测方法的并网点电压仿真波形及试验验证可以发现,在电网脱网时改进的检测方法可通... 详细信息

为解决传统检测方法不能兼顾检测效率与电能质量的问题,在电流内环控制的基础上,提出了一种新型的孤岛检测方法。通过比较传统电流内环控制与所提孤岛检测方法的并网点电压仿真波形及试验验证可以发现,在电网脱网时改进的检测方法可通过调节增益来改变检测时间,从而改善孤岛检测效率。

关键词：智能配电网分布式电源电能质量孤岛检测电流内环

基于三端口双向DC/DC储能变流器的电流内环控制策略研究

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计算技术与自动化 2017年第4期36卷 46-50页

作者：胡平陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000

多端口双向DC/DC储能变流器是一种进行能量控制变换的电力电子装置,是一种新型前沿技术,在以风力发电、光伏发电、燃料电池发电多能互补的智能微电网系统以及电动汽车能量管理控制系统中有着良好发展前景。系统主拓扑结构是以三端口双向... 详细信息

多端口双向DC/DC储能变流器是一种进行能量控制变换的电力电子装置,是一种新型前沿技术,在以风力发电、光伏发电、燃料电池发电多能互补的智能微电网系统以及电动汽车能量管理控制系统中有着良好发展前景。系统主拓扑结构是以三端口双向DC/DC变换器作为储能装置,分别连接负载端、超级电容器和蓄电池,所组成的电动汽车充放电能量管理系统。通过对三端口双向DC/DC储能变流器的控制策略的深入研究,采用状态空间法和波特图的形式来研究电流内环控制策略,实现储能装置在发电系统及电动汽车能量管理系统中的稳定应用,改善电能的利用效率。

关键词：变流器电流内环微电网

基于滑模控制的直驱风电场次同步振荡抑制策略

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太阳能学报 2023年第4期44卷 163-172页

作者：王刚高本锋王晓张利伟丁雨晴现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 河北省分布式与微网重点实验室(华北电力大学) 保定071003

当直驱风电场(DDWF)并入弱交流系统中发生次同步振荡(SSO)时,网侧变流器(GSC)电流内环的PI控制器会放大DDWF并网电流中所含的次同步电流分量,进而形成由交流系统、GSC及其控制系统构成的次同步电流助增正反馈回路,最终导致系统SSO失稳... 详细信息

当直驱风电场(DDWF)并入弱交流系统中发生次同步振荡(SSO)时,网侧变流器(GSC)电流内环的PI控制器会放大DDWF并网电流中所含的次同步电流分量,进而形成由交流系统、GSC及其控制系统构成的次同步电流助增正反馈回路,最终导致系统SSO失稳。针对这一问题,该文提出一种基于GSC电流内环滑模控制(SMC)的直驱风电场SSO抑制策略。首先,建立DDWF并入弱交流系统的动态模型,推导由PI控制器主导的DDWF并入弱交流系统SSO的形成机理。然后,为了切断系统的次同步电流助增正反馈回路,设计基于指数趋近律的SMC控制器,并以SMC控制器替换原GSC电流内环中的PI控制器,通过理论推导证明GSC电流内环SMC控制器能有效抑制系统SSO。最后,在PSCAD/EMTDC中,以DDWF并入弱交流系统作为算例,验证所提SSO抑制策略的有效性。

关键词：滑模控制次同步振荡直驱风电场网侧变流器电流内环