检索结果-南通市图书馆

基于虚拟同步机控制的双馈风电机组预同步并网策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统自动化 2020年第14期44卷 71-78页

作者：周鹏张新燕邸强岳家辉邢琛新疆大学电气工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心(新疆大学) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

采用虚拟同步机控制的双馈风电机组能提高电网惯量和频率支撑能力,成为实现可再生能源友好并网的有效途径之一。基于虚拟同步机控制的双馈风电机组直接参与电网并网时,由于缺少预同步锁相控制,双馈风电机组定子与电网的电压幅值和初始... 详细信息

采用虚拟同步机控制的双馈风电机组能提高电网惯量和频率支撑能力,成为实现可再生能源友好并网的有效途径之一。基于虚拟同步机控制的双馈风电机组直接参与电网并网时,由于缺少预同步锁相控制,双馈风电机组定子与电网的电压幅值和初始相位可能存在偏差。针对上述存在的并网问题,提出了一种虚拟同步机控制的双馈风电机组无锁相环预同步控制策略。通过在虚拟同步机外环控制中加入频率相位控制器和幅值预同步控制器,可以控制双馈风电机组并网前定子频率、相位和电压幅值与电网相同,并提出在无功功率-电压环中引入虚拟阻抗,实现了双馈风电机组快速地平滑并网。最后,通过理论分析和仿真结果验证了无锁相环预同步控制方案对虚拟同步机控制的双馈风电机组并网的有效性。

关键词：双馈风电机组虚拟同步机控制惯性预同步虚拟阻抗

连接无源网络的VSC-HVDC优化虚拟同步机控制及参数分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2018年第22期38卷 6542-6549页

作者：江斌开王志新包龙新秦华上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 上海禧龙科技股份有限公司上海市金山区201517 上海华程电梯技术有限公司上海市闵行区201111

在向无源网络供电的电压源型高压直流输电技术(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)系统中,传统双闭环控制无法提供系统惯性和阻尼系数,而传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制虽然能实现一次调频,为... 详细信息

在向无源网络供电的电压源型高压直流输电技术(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)系统中,传统双闭环控制无法提供系统惯性和阻尼系数,而传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制虽然能实现一次调频,为系统提供频率支撑,但属于有差调节。为弥补上述两者的不足,提出一种优化频率同步控制策略(improved frequency synchronous controller,IFSC),该方法简化了传统VSG的功频控制器,无需检测有功类物理量即可实现无差调频,同时保留了VSG技术中的虚拟惯量和阻尼系数等两个重要参数,继承了虚拟同步机的优良特性。基于Matlab/Simulink平台分别针对正常工况及负荷功率突变工况进行数字仿真。结果表明,在启动过程中,IFSC对功率及频率具有阻尼作用,减小了功率及频率的超调量,快速达到稳定值;在负荷功率变化时,功率和频率动态过程中具有了惯性。同时,IFSC具有二次调频能力,实现了频率的无差调节。

关键词： VSC-HVDC 无源网络虚拟同步机控制优化频率同步控制二次调频

不平衡电网下双馈感应发电机的虚拟同步机控制优化策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统自动化 2020年第10期44卷 135-144页

作者：孙军蒋天龙王仰铭孙丹叶善堃段慧智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

由于虚拟同步机(VSG)控制技术的控制带宽有限,因此当电网电压不平衡时,VSG控制无法有效控制电网负序电压引起的功率二倍频波动分量。当电压长时间不平衡时将会引起双馈感应发电机(DFIG)定、转子电流畸变,功率及转矩振荡等问题,严重影响... 详细信息

由于虚拟同步机(VSG)控制技术的控制带宽有限,因此当电网电压不平衡时,VSG控制无法有效控制电网负序电压引起的功率二倍频波动分量。当电压长时间不平衡时将会引起双馈感应发电机(DFIG)定、转子电流畸变,功率及转矩振荡等问题,严重影响系统输出的电能质量及系统运行性能。针对此问题,文中提出一种采用二阶广义积分器对DFIG电磁转矩及无功功率二倍频脉动进行定量控制的方法,使DFIG的VSG控制系统在不平衡电网条件下可以实现3种控制目标,即定子电流正弦且平衡、定子电流正弦且有功功率恒定和定子电流正弦且无功功率及电磁转矩同时恒定。同时,可根据电网实时要求对各控制目标进行灵活切换,提高了DFIG的VSG控制系统的控制性能。最后,所提方法的有效性通过仿真结果得到了验证。

关键词：双馈感应发电机虚拟同步机控制不平衡电网二阶广义积分器电磁转矩

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于惯量调节的双馈风机虚拟同步机控制

基于惯量调节的双馈风机虚拟同步机控制

作者：高晗大连理工大学

学位级别：硕士

风能作为一种清洁能源,近几年越来越受到关注,成为发展最快的可再生能源。双馈风机由于其变流器容量小、整体造价较低、功率损耗小、系统效率高等优势不断成为市场主流风机。但其转子侧通过背靠背式变流器组与电网相连,使得风机转速与... 详细信息

风能作为一种清洁能源,近几年越来越受到关注,成为发展最快的可再生能源。双馈风机由于其变流器容量小、整体造价较低、功率损耗小、系统效率高等优势不断成为市场主流风机。但其转子侧通过背靠背式变流器组与电网相连,使得风机转速与电网频率之间不再存在直接耦合关系。风机的旋转动能被“隐藏”起来,对电力系统的惯量贡献近乎为零,导致风电机组对系统功率振荡缺乏足够的抑制作用。为此,需要通过附加控制策略使双馈风机系统模拟同步机的惯性支撑能力。同时,还需要建立一种统一的量化分析方法,针对附加控制策略的惯性补偿效果进行定量描述,以对不同的虚拟同步机控制策略在系统频率振荡方面的抑制能力进行对比分析。本文基于矩阵范数的定义,利用系统传递函数矩阵的H2/H∞范数对双馈风机系统的频率振荡抑制能力进行量化分析,并利用MATLAB/Simulink仿真软件验证了此描述方法的有效性。基于范数分析结果,提出了一种基于滑模控制理论的虚拟同步机惯量控制策略,并在IEEE30节点系统中验证了附加控制方法的惯性补偿效果。主要研究内容和成果如下:（1）根据双馈风力发电机系统的工作原理,对其各部分进行了完整的数学建模。从理论层面对双馈风机并网对系统频率稳定的影响进行分析,论证了双馈风力发电机系统惯性支撑能力较小,在系统扰动时,对其频率振荡的抑制作用不足。（2）提出了一种基于系统传递函数矩阵范数的频率响应分析方法,从物理层面讨论了系统传递函数矩阵的H2/H∞范数与双馈风机系统频率振荡抑制能力之间的量化关系。以频率扰动为系统输入,建立了双馈风机系统在不同虚拟同步机控制下的频率响应模型,并利用H2/H∞范数对比分析了三种控制策略（虚拟惯量虚拟同步机控制、直流电容虚拟同步机控制和曲线优化虚拟同步机控制）在频率振荡抑制方面的控制效果。通过系统仿真验证了H2/H∞范数可以从能量角度定量描述系统对频率扰动的抑制能力。结合对系统响应曲线的时域分析,进一步得到了H2/H∞范数与系统频率超调量、响应时间之间的对应关系。（3）根据系统范数的理论分析结果,提出了一种基于滑模控制的附加惯性补偿控制策略。通过在直流电容侧附加控制提高频率支撑能力,结合滑模控制思想达到惯性补偿效果。采用两区四机系统对该控制策略进行频率响应分析,结合范数分析论证了此控制策略的有效性。并利用MATLAB/Simulink仿真,在IEEE30节点系统中对附加惯性控制策略的有效性进行了验证。本文借助系统传递函数矩阵的H2/H∞范数,定量分析了双馈风机系统的频率振荡抑制能力。并以此为衡量系统惯性的评价指标,从惯性补偿的角度为控制策略提供参数选择,进而实现了惯量调节的目标。

关键词：双馈风力发电机虚拟同步机控制频率响应 H2/H∞范数滑模控制

基于双自适应参数混合微网虚拟同步机控制策略

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术 2021年第18期 13-18页

作者：李啸骢黄子远广西大学电气工程学院广西南宁530004 南宁学院机电与质量技术工程学院广西南宁530200

交直流混合微网中AC/DC接口变换器通常采用下垂控制,常规下垂控制不具备惯性和阻尼环节,对此提出一种基于交、直流微网功率传输原则的虚拟同步机控制(Virtual Synchronous Generation,VSG)策略,建立其小信号模型,分析转动惯量及阻尼系... 详细信息

交直流混合微网中AC/DC接口变换器通常采用下垂控制,常规下垂控制不具备惯性和阻尼环节,对此提出一种基于交、直流微网功率传输原则的虚拟同步机控制(Virtual Synchronous Generation,VSG)策略,建立其小信号模型,分析转动惯量及阻尼系数对控制系统稳定性能的影响。针对传统VSG无法抑制交直流微网功率交换过程中的功率振荡,提出一种采用双自适应虚拟参数的VSG控制策略用于交直流混合微网AC/DC接口变换器控制系统,并通过小信号模型分析法确定额定虚拟参数取值范围。最后通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提方案可有效提高混合微网AC/DC接口变换器控制系统性能。

关键词：交直流混合微网 AC/DC接口变换器虚拟同步机控制双自适应虚拟参数

孤岛微电网并联非对称工况下的虚拟同步机控制分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

供用电 2019年第9期36卷 79-85页

作者：李欣璇李浩昱周宇昊张海珍华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310000 哈尔滨工业大学电气工程及其自动化系黑龙江哈尔滨150001 浙江省蓄能与建筑节能技术重点实验室浙江杭州310000

在孤岛微电网模式下,逆变器采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制,能够在维持系统电压频率的同时提高系统抗负载扰动能力,但现有的VSG控制方式在非对称工况下输出电能质量降低。在建立VSG模型的基础上,分析孤岛... 详细信息

在孤岛微电网模式下,逆变器采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制,能够在维持系统电压频率的同时提高系统抗负载扰动能力,但现有的VSG控制方式在非对称工况下输出电能质量降低。在建立VSG模型的基础上,分析孤岛非对称工况下输出电压不平衡及负序环流产生的原理,提出一种抑制负序环流的方法。研究了功率外环和电压电流控制内环关键参数的设计方法,实现VSG在对称工况下的稳定运行。通过非对称工况分析,引入负序虚拟阻抗控制环路,实现VSG在孤岛并联非对称工况下抑制负序环流并改善输出电能质量的目标。在Plecs仿真软件中进行仿真,验证了方法的有效性。

关键词：微电网孤岛运行模式非对称工况虚拟同步机控制负序环流

变频温控负荷参与电力系统调频的综合惯量支撑技术评述

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2025年

作者：周特周意王帅张宁清华四川能源互联网研究院四川师范大学工学院电气工程系天府永兴实验室新型电力系统研究中心

变频温控负荷体量庞大，蕴藏海量调频潜力，在电力系统惯量水平持续走低趋势下，如何使能负荷集群的惯量支撑与一次调频支撑（简称综合惯量支撑），成为其实际参与调频应用的关键。由此，首先聚焦变频温控负荷电气过程、换热过程全环节... 详细信息

变频温控负荷体量庞大，蕴藏海量调频潜力，在电力系统惯量水平持续走低趋势下，如何使能负荷集群的惯量支撑与一次调频支撑（简称综合惯量支撑），成为其实际参与调频应用的关键。由此，首先聚焦变频温控负荷电气过程、换热过程全环节行为动态与调频调控需求间的时间尺度匹配，提出满足调频调控需求的变频温控负荷简化降阶动态模型，并提出“响应域”概念量化其调频能力。然后，根据调控架构不同，将变频温控负荷集群综合惯量支撑技术归类为集中式、分散式和混合式。进而对3类模式下的调控框架、综合惯量控制策略以及接入系统频率响应简化模型进行探讨，明确变频温控负荷集群综合惯量支撑技术难点及研究关键。

关键词：变频温控负荷电力系统辅助调频频率响应虚拟同步机控制惯量支撑

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于虚拟同步机的双馈风电机组自适应控制

电网与清洁能源 2020年第8期36卷 73-81页

作者：邓争刘国荣张真源刘科正湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411101 湖南工程学院风电装备与电能变换协同创新中心湖南湘潭411104

为了保障风机参与有功调频后的运行稳定,在研究双馈风电机组的虚拟同步控制的基础上,切实考虑了风机运行工况和电力系统调频需求两方面的情况,将风速和频率偏差值作为模糊逻辑控制器的输入信号,来相应地调节虚拟同步机的虚拟转动惯量参... 详细信息

为了保障风机参与有功调频后的运行稳定,在研究双馈风电机组的虚拟同步控制的基础上,切实考虑了风机运行工况和电力系统调频需求两方面的情况,将风速和频率偏差值作为模糊逻辑控制器的输入信号,来相应地调节虚拟同步机的虚拟转动惯量参数,实现了双馈风电机组参与有功调频的自适应控制。仿真结果表明,采用该方案的双馈风电机组在保障自身平稳运行的同时,能适应不同的风速和电力系统的调频需求,合理地调整自身的调频出力水平。

关键词：有功调频模糊逻辑控制虚拟同步机控制运行工况

基于虚拟同步机算法的400Hz数字化中频逆变电源设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于虚拟同步机算法的400Hz数字化中频逆变电源设计

作者：户毅仁陕西科技大学

学位级别：硕士

随着人们对绿色、高效能源需求的增长,高性能逆变电源已然成为电力电子科学技术领域的一个研究热点。在雷达、飞机、地面机动保障等应用领域中,伴随集中式、大功率供电方式的日渐广泛,中频逆变电源多模块并联技术是亟待解决的关键问题... 详细信息

随着人们对绿色、高效能源需求的增长,高性能逆变电源已然成为电力电子科学技术领域的一个研究热点。在雷达、飞机、地面机动保障等应用领域中,伴随集中式、大功率供电方式的日渐广泛,中频逆变电源多模块并联技术是亟待解决的关键问题。在传统的交流供电系统中,逆变电源并联工作时,需要多组且复杂的通讯线连接,需要实时监控其输出电压频率、幅值等众多数据量,这些因素将影响系统控制带宽。针对这一问题,本课题设计的基于改进下垂控制的虚拟同步机(VSG)控制算法用于解决上述问题,该方法是在下垂控制的基础上,增加虚拟阻抗以满足下垂控制特性的要求,通过VSG控制算法,增强系统对小扰动的抗干扰能力,模块并联运行时不需要额外的通讯接口。本课题采用数字处理器TMS320F28335作为主控器,发波、保护功能由FPGA ZYNQ7000完成,在此基础上对三相400Hz中频逆变电源进行研究。本课题的主要工作是分为四点:首先,构建三相中频逆变电源的控制方法及仿真研究。对下垂控制和VSG控制的进行基本理论分析和相关参数设计方法,分别分析下垂控制和VSG控制的外特性和存在的问题。通过增加虚拟阻抗解决线路呈阻性的问题,更加适用下垂控制方程;通过采用VSG控制策略增加系统惯性,以提高系统抗干扰能力。通过这两种控制策略的结合,更加有效的控制逆变电源系统。其次,设计中频逆变电源主电路。根据设计指标要求,设计其整流电路、逆变电路、高频变压器、LC滤波器以及各个开关器件、整流二极管选型。针对组合式三相逆变电路进行离散数学建模,根据坐标变换将三相静止坐标系(a,b,c)变换为两相旋转坐标系(d,q),并求得其状态方程。再结合控制策略,实现中频逆变电源系统的运行。第三,控制系统的设计。该控制系统以TMS320F28335为核心控制芯片以及可编程的FPGAZYNQ7000逻辑芯片构成,设计了外围电路相关参数的选择,包括了电压、电流、温度采样调理电路,过流保护电路和VFD屏显示功能等。控制软件部分以程序框图的形式进行介绍。最后,为了验证提出的该逆变电源具有可行性,利用Matlab仿真软件对该系统进行仿真实验,并搭建了一台数字化400Hz中频逆变电源平台,并对系统控制波形以及输出进行验证。证明实验结果符合设计要求。

关键词：中频逆变电源电压电流双闭环下垂控制虚拟同步机控制基于改进下垂控制的虚拟同步机控制