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基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 128-138页

作者：于建平余一平许剑冰吴家龙徐海波鞠平河海大学能源与电气学院江苏南京211100 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

针对新能源随机激励引发特高压联络线功率振荡向外部电网传播的问题,提出一种基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法。首先,建立了含有储能系统(energy storage system, ESS)的电力系统等效模型,分析了在随机激励下,ESS... 详细信息

针对新能源随机激励引发特高压联络线功率振荡向外部电网传播的问题,提出一种基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法。首先,建立了含有储能系统(energy storage system, ESS)的电力系统等效模型,分析了在随机激励下,ESS输出功率对广义强迫振荡通过特高压联络线向外部电网传播的影响机理。其次,利用自适应准谐振控制器对广义强迫振荡信号进行无差跟踪,并对ESS有功功率指令进行修正。在此基础上,利用系统功率传播的传递函数,分析了自适应准谐振控制对广义强迫振荡传播的抑制机理,并将其与传统谐振控制进行对比。最后通过仿真验证了分析的准确性,结果表明:在控制方向与振荡传播方向相同时,自适应准谐振控制能够有效阻断广义强迫振荡的传播;反之,则无法完全抑制广义强迫振荡,但能够显著降低振荡的幅值。

关键词：储能系统强迫振荡谐振控制随机激励稳定控制

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基于比例和改进准谐振控制的MMC环流抑制策略

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电机与控制应用 2024年第1期51卷 77-86页

作者：徐世周钟一鸣张梦洁裴天一姚晶莹河南师范大学电子与电气工程学院河南新乡453000 中国电建河南工程有限公司河南郑州450000 云南师范大学能源与环境科学学院云南昆明650000

模块化多电平换流器(MMC)由于电容电压的波动会产生环流在相间流动,环流会增加能量损耗并对子模块中的绝缘栅双极晶体管(IGBTs)产生不良的影响。为抑制环流,基于环流的动态数学模型设计了一种能产生反向二倍频分量的比例控制器。针对环... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)由于电容电压的波动会产生环流在相间流动,环流会增加能量损耗并对子模块中的绝缘栅双极晶体管(IGBTs)产生不良的影响。为抑制环流,基于环流的动态数学模型设计了一种能产生反向二倍频分量的比例控制器。针对环流中的高次谐波对传统的准谐振控制器进行了改进。对所提策略进行了仿真验证,仿真结果表明比例控制策略仅经过0.2 s后快速达到稳态抑制环流,改进后的准谐振控制策略相比于改进前THD值优化了3.56%,进一步降低了高频谐波分量,验证了所提策略的可靠性。

关键词：模块化多电平换流器(MMC) 环流抑制比例控制谐振控制

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基于谐振控制器的并网谐波电流抑制研究

电力电子技术 2022年第7期56卷 37-40页

作者：雷少辉胡海兵凌博文南京航空航天大学江苏南京211106

传统同步旋转坐标系下的比例积分(PI)控制策略理论上可以实现直流量的无静差控制,而对于电网电压畸变、死区时间等非理想并网工况引起的大量低次谐波电流的抑制能力有限,以至于变流电流不能满足并网谐波要求。针对并网谐波电流抑制,此... 详细信息

传统同步旋转坐标系下的比例积分(PI)控制策略理论上可以实现直流量的无静差控制,而对于电网电压畸变、死区时间等非理想并网工况引起的大量低次谐波电流的抑制能力有限,以至于变流电流不能满足并网谐波要求。针对并网谐波电流抑制,此处主要对电网电压畸变下并网变流器进行建模,以5/7次谐波为例推导其在基频d,q坐标系下的表现形式,进一步在PI控制器的基础上加入谐振控制策略,并分析控制对象的双边频域对称性,同时给出比例积分谐振(PIR)控制器的参数设计和数字化实现过程。最后通过仿真和实验验证了PIR控制策略的谐波抑制有效性。

关键词：并网变流器电网电压畸变谐波电流抑制谐振控制

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单相PWM变换器相位补偿谐振控制方案

电工技术学报 2013年第4期28卷 65-71页

作者：杨云虎周克亮程明葛芦生安徽工业大学电气信息学院马鞍山243032 坎特伯雷大学电气与计算机工程系新西兰东南大学电气工程学院南京210096

提出了PWM变换器的相位补偿谐振控制方案。借助于重复控制的相位补偿原理,阐明了谐振控制的相位补偿原理,建立了相位补偿重复控制与相位补偿谐振控制之间的有机联系。相比于相位补偿重复控制器,相位补偿谐振控制器能够独立地对任意的谐... 详细信息

提出了PWM变换器的相位补偿谐振控制方案。借助于重复控制的相位补偿原理,阐明了谐振控制的相位补偿原理,建立了相位补偿重复控制与相位补偿谐振控制之间的有机联系。相比于相位补偿重复控制器,相位补偿谐振控制器能够独立地对任意的谐波频率提供所需的相位补偿,以期实现"零相位"补偿,从而能扩大稳定范围;同时,根据各谐波含量的大小,能相应地选取各谐振控制器的增益去优化系统性能,并提供了一个单相PWM逆变器的应用实例,系统地验证了所提方案的有效性。

关键词：谐振控制重复控制 PWM变换器相位补偿

直流微电网中基于谐振控制的双馈风机谐波消除方法

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电网技术 2020年第1期44卷 96-104页

作者：朱小帆卫锋李学佳秦亮查晓明武汉大学电气工程与自动化学院湖北省武汉市430072 新加坡理工大学工程系新加坡138683 中国华电香港有限公司北京市西城区100031

在直流微电网中,双馈异步发电机的定子侧采用二极管全桥整流器接入直流母线的并网结构。相对于传统的脉宽调制变流器直流并网结构,在降低结构成本的同时,为双馈异步发电机的定子侧带来了大量的谐波。为降低这种并网结构带来的谐波影响,... 详细信息

在直流微电网中,双馈异步发电机的定子侧采用二极管全桥整流器接入直流母线的并网结构。相对于传统的脉宽调制变流器直流并网结构,在降低结构成本的同时,为双馈异步发电机的定子侧带来了大量的谐波。为降低这种并网结构带来的谐波影响,提出了一种基于谐振控制的谐波消除方法。控制转子侧变流器以注入对应的补偿电流来抵消定子侧的谐波电流,且转子侧的基波分量控制不受谐波控制的影响。详细推导分析了上述控制器的参数设计和稳定性,通过仿真和实验验证了该谐波消除方法的有效性和实用性。所提算法具有计算量小、鲁棒性强、易于工程实现等特点。

关键词：直流微电网双馈异步发电机二极管全桥整流器谐波消除谐振控制

基于谐振控制的表贴式永磁同步电机弱磁区电流谐波抑制

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电工技术学报 2014年第9期29卷 83-91页

作者：王贺超夏长亮阎彦史婷娜天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津300387

提出了一种应用于弱磁过调制工况下的表贴式永磁同步电机比例-积分-谐振电流谐波抑制策略,该策略可有效解决电机弱磁过调制区运行时的电流畸变、转矩波动大等问题。本文分析了电机常规控制下系统对扰动信号的抑制作用,在此基础上,结合... 详细信息

提出了一种应用于弱磁过调制工况下的表贴式永磁同步电机比例-积分-谐振电流谐波抑制策略,该策略可有效解决电机弱磁过调制区运行时的电流畸变、转矩波动大等问题。本文分析了电机常规控制下系统对扰动信号的抑制作用,在此基础上,结合高增益特性的比例谐振控制,针对系统过调制区运行时产生的周期性扰动,提出电流谐波抑制策略,抑制电流谐波和改善平稳运行能力。以一台5.2kW永磁同步电机为被控对象进行仿真及实验研究,结果表明,本文策略可有效抑制电流谐波,改善系统稳态转矩控制效果。

关键词：永磁同步电机弱磁控制谐振控制过调制

准谐振控制器在抑制永磁同步电动机共模电压上的应用

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电工技术学报 2013年第3期28卷 93-98页

作者：黄守道张文娟高剑肖磊湖南大学电气与信息工程学院长沙410028

由PWM变流器产生的高频共模电压会在电动机转轴上感应出高幅值轴电压,并形成轴承电流,缩短电动机使用寿命。本文以常用的电压源型SPWM变流器为例,从共模电压的产生机理出发,根据共模电压是由一系列特定频率的谐波组成这一特性,提出了一... 详细信息

由PWM变流器产生的高频共模电压会在电动机转轴上感应出高幅值轴电压,并形成轴承电流,缩短电动机使用寿命。本文以常用的电压源型SPWM变流器为例,从共模电压的产生机理出发,根据共模电压是由一系列特定频率的谐波组成这一特性,提出了一种基于准揩振控制器的共模电压的抑制方法。根据理想的谐振控制器在谐振频率处增益无穷大,可以使与谐振频率具有相同频率的正弦信号实现零稳态误差控制的特点,在传统的PI控制的基础上并联谐振控制器,对共模电压中高幅值部分进行重点补偿,可以抑制输出共模电压。通过Matlab仿真和实验结果证明了该方法的有效性。

关键词：永磁同步电动机共模电压谐振控制 SPWM逆变器

任意负载条件下动态电压恢复器的复合谐振控制策略

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中国电机工程学报 2013年第25期33卷 130-138,20页

作者：李哲吴正国夏立周卫平海军工程大学电气工程学院湖北省武汉市430033

针对传统比例–积分(proportional-integral,PI)反馈控制器应用于动态电压恢复器时存在稳态误差较大、负载适应性差、难以对非线性负载进行电压补偿等问题,提出一种任意负载条件下的动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)控制... 详细信息

针对传统比例–积分(proportional-integral,PI)反馈控制器应用于动态电压恢复器时存在稳态误差较大、负载适应性差、难以对非线性负载进行电压补偿等问题,提出一种任意负载条件下的动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)控制策略。该控制策略利用谐振控制实现对负载的无静差电压补偿,结合前馈控制来提高系统的动态响应速度。针对非线性负载在DVR串接电容上产生的谐波电压问题,引入一种电容谐波电压的抑制方法,该方法实时检测电容谐波电压所对应的谐波电流成分并控制DVR产生反向的谐波电流,间接消除了DVR输出电压中的谐波成分,显著提高了动态电压恢复器对任意负载特别是对非线性负载的电压补偿能力。实验验证了所提控制策略的有效性。

关键词：动态电压恢复器谐振控制谐波电压抑制非线性负载电容电流

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适用于三相并网逆变器的新型谐振控制方法

电网技术 2019年第8期43卷 2884-2891页

作者：马文杰欧阳森杨林华南理工大学电力学院

针对用于并网逆变器的传统比例谐振(proportional resonant,PR)控制器在电网频率发生偏移时不能实现交流量零稳态误差跟踪控制的问题,提出一种适用于三相并网逆变器的具有频率自适应能力的新型谐振控制方法。在两相静止坐标系中,对基于... 详细信息

针对用于并网逆变器的传统比例谐振(proportional resonant,PR)控制器在电网频率发生偏移时不能实现交流量零稳态误差跟踪控制的问题,提出一种适用于三相并网逆变器的具有频率自适应能力的新型谐振控制方法。在两相静止坐标系中,对基于传统准PR控制器的三相并网逆变控制系统进行改进。通过引入频率跟踪环节和前置电流反馈环节,可将整个控制系统等效为一个一阶频率随动系统。对所设计新型谐振控制系统的频率自适应动态响应性能以及稳态控制性能进行了详细理论分析,并给出关键控制参数的设计方法。最后,经仿真和实验证明了所提方案的正确性和有效性。

关键词：三相并网逆变器谐振控制频率自适应