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考虑广域信号时滞的直流附加控制器设计

高电压技术 2006年第8期32卷 66-68,81页

作者：常勇徐政浙江大学电机系杭州310027

针对测量信号在广域测量系统中由于信道、传输协议等环节而引入的延迟经过累积将达到严重影响控制器动态性能的问题,分析了信号延迟的产生及其对直流附加控制器动态性能的影响,提出了一种考虑广域测量系统(WAMS)中信号传输延迟的直流附... 详细信息

针对测量信号在广域测量系统中由于信道、传输协议等环节而引入的延迟经过累积将达到严重影响控制器动态性能的问题,分析了信号延迟的产生及其对直流附加控制器动态性能的影响,提出了一种考虑广域测量系统(WAMS)中信号传输延迟的直流附加控制器;并基于线性矩阵不等式方法(LMI)设计了考虑时滞影响的直流附加控制器。根据算例进行了时域仿真分析,并与一种未考虑时滞的控制器进行了比较,所得结果证明LMI方法设计的直流附加控制器的有效性。

关键词：时滞广域测量系统线性矩阵不等式方法直流输电附加控制器时域仿真

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基于根轨迹法的高压直流输电附加控制器设计

水电能源科学 2016年第9期34卷 196-199页

作者：赵磊刘天琪任跃李兴源四川大学电气信息学院四川成都610044

针对高压直流输电系统受扰动故障出现振荡的问题,提出一种基于根轨迹校正方法的附加阻尼控制器设计方法。首先通过采用最小二乘—旋转不变算法辨识出系统的低阶线性化模型,再根据根轨迹校正方案设计直流附加控制器。为进一步提高控制效... 详细信息

针对高压直流输电系统受扰动故障出现振荡的问题,提出一种基于根轨迹校正方法的附加阻尼控制器设计方法。首先通过采用最小二乘—旋转不变算法辨识出系统的低阶线性化模型,再根据根轨迹校正方案设计直流附加控制器。为进一步提高控制效果,基于该方法设计发电机励磁附加控制器,进行机网协调控制。在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域仿真模型,并分别对比传统控制器和根轨迹控制器在系统发生扰动故障时的振荡控制效果,结果表明轨迹控制器可有效控制系统振荡,具有较强的鲁棒性,提高了系统稳定性。研究成果可应用于工程实际。

关键词：高压直流输电系统根轨迹校正附加控制器协调控制

光伏发电系统的电流叠加型附加控制器及其控制策略研究

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光伏发电系统的电流叠加型附加控制器及其控制策略研究

作者：李雨婷华中科技大学

学位级别：硕士

分布式能源具有清洁高效、安装灵活的特点,并可以配合储能装置工作,提高配电网的供电可靠性。但是,大量的分布式能源接入配电网,不仅改变了配电网的拓扑结构,而且导致了潮流的双向流动。同时,还使得配电网的动态特性变得更为复杂,给配... 详细信息

分布式能源具有清洁高效、安装灵活的特点,并可以配合储能装置工作,提高配电网的供电可靠性。但是,大量的分布式能源接入配电网,不仅改变了配电网的拓扑结构,而且导致了潮流的双向流动。同时,还使得配电网的动态特性变得更为复杂,给配电网的规划和运行优化带来了多方面挑战。其中,配电网动态特性的优化问题已经成为新的研究热点。基于以上背景,论文以优化含分布式能源配电网的动态特性为目标展开了研究,重点研究电流叠加型附加控制器及其控制策略,具体内容如下:论文首先以光伏发电系统作为研究对象,详细地介绍了光伏发电系统的拓扑结构、光伏电池的输出特性、MPPT技术以及光伏逆变器的控制策略,并建立了相应的数学模型;在此基础之上,利用PSCAD仿真软件搭建了含光伏发电系统的配电网模型,并对不同扰动下配电网的不良动态特性问题进行了仿真分析,为后续对配电网动态特性进行优化奠定了基础。其次,针对配电网的不良动态问题,提出了一种基于电流叠加控制的附加控制策略。该控制策略的输入信号选择为逆变器的输出有功和无功功率,考虑到耦合电压信号会改变锁相环的输出相位,设计附加控制的输出信号为电流信号,且该控制策略不会改变变流器控制单元内部的控制结构,使用起来十分方便。本文详细介绍了附加控制的组成环节和设计参数,并通过算例对有无添加附件控制的配电网系统进行了仿真对比,验证了所提出的附加控制方法的有效性。最后,根据所提出的附加控制策略,设计了一种电流叠加型附加控制器,并着重设计了附加控制器的电流源输出单元。该单元由正弦波合成电路、三角波发生器、比较器、驱动电路、逆变电路和滤波电路组成,主要功能是将附加控制器输出的控制信号变换成附加电流信号,将该电流信号耦合到变流器控制单元的输入电流回路上,以改善控制单元的控制性能。本文对该电流源输出单元的各部分电路原理和参数设计进行了详细地介绍,并通过仿真和实验验证了本文设计的电流源输出单元的工作性能。

关键词：配电网光伏发电系统动态特性附加控制器控制策略电流源输出单元

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交直流互联系统附加控制器设计综述

四川电力技术 2018年第4期41卷 37-43,49页

作者：王磊胡永银张珂国网四川省电力公司技能培训中心四川成都611133

附加控制器是提高交流系统低频振荡的阻尼和改善交直流互联系统暂态稳定性的一种有效方式。概述了基于不同控制理论的附加控制器,并且介绍了附加控制器与励磁调节器、电力系统稳定器、灵活交流输电系统的协调控制。最后对交直流互联系... 详细信息

附加控制器是提高交流系统低频振荡的阻尼和改善交直流互联系统暂态稳定性的一种有效方式。概述了基于不同控制理论的附加控制器,并且介绍了附加控制器与励磁调节器、电力系统稳定器、灵活交流输电系统的协调控制。最后对交直流互联系统附加控制器的未来进行了展望。

关键词：附加控制器励磁调节器电力系统稳定器(PSS) 灵活交流输电系统(FACTS) 协调控制

基于线性二次型最优控制理论的多频段高压直流附加阻尼控制器设计

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科学技术与工程 2018年第13期18卷 242-247页

作者：赵磊邹云峰邓君华徐超王德玉国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000

针对交直流混合输电系统中存在的低频振荡和次同步振荡共存的问题,采用总体最小二乘-旋转不变技术对低频振荡和次同步振荡进行分析,获得系统的相关振荡频率、阻尼比以及系统降阶模型;再基于二次最优控制原理设计多频段高压直流附加控制... 详细信息

针对交直流混合输电系统中存在的低频振荡和次同步振荡共存的问题,采用总体最小二乘-旋转不变技术对低频振荡和次同步振荡进行分析,获得系统的相关振荡频率、阻尼比以及系统降阶模型;再基于二次最优控制原理设计多频段高压直流附加控制器。利用直流功率快速调节的特点,对交流系统中因功率不平衡引起的振荡进行抑制;并引入极大极小值原理和改进粒子群算法来对控制器参数进行优化,最终达到同时抑制低频振荡和次同步振荡。最后在PSCAD/EMTDC中搭建某实际电网模型进行仿真验证;同时设计传统PI控制器进行分析对比。结果表明所设计的控制器具有更好的抑制效果和较强的鲁棒性。

关键词：低频振荡次同步振荡二次型最优控制极大极小值原理改进粒子群算法附加控制器

交直流配电网小信号模型和直流侧低频振荡分析

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电力工程技术 2022年第1期41卷 117-125,200页

作者：陈庆范栋琛王晨清刘文凯袁晓冬袁小明国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 强磁场工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

交直流配电网发展迅猛、应用广泛,其稳定性是行业关注的焦点。文中针对某交直流配电网工程调试阶段出现的直流侧低频振荡现象,开展稳定性分析。文中首先在小信号建模基础上,采用特征值分析方法,分析电网强度、功率水平、控制参数3种因... 详细信息

交直流配电网发展迅猛、应用广泛,其稳定性是行业关注的焦点。文中针对某交直流配电网工程调试阶段出现的直流侧低频振荡现象,开展稳定性分析。文中首先在小信号建模基础上,采用特征值分析方法,分析电网强度、功率水平、控制参数3种因素对低频振荡的影响。随后,文中提出改变控制器参数和增加附加控制器的振荡抑制措施。理论和仿真分析表明:弱电网会影响电压源型变换器(VSC)的稳定性;375 V直流侧功率增大至超过额定功率时会发生低频振荡;Buck变换器电流内环比例积分(PI)控制器积分系数不影响系统的稳定性,但影响振荡发生后的振荡频率,电压外环PI控制器比例系数过小或积分系数过大会造成系统不稳定;改变Buck变换器电压外环PI控制器参数和增加附加控制器可有效抑制低频振荡。文中针对实际交直流配电网振荡影响因素的理论及仿真分析,对其他交直流配电网工程调试及运行分析具有借鉴意义。

关键词：交直流配电网小信号模型特征值分析低频振荡附加控制器振荡抑制

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高压直流附加控制对强迫振荡的抑制作用

电力自动化设备 2018年第7期38卷 162-167页

作者：徐衍会李真伍双喜华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510060

强迫振荡成为电网动态稳定的主要问题之一,可能引起区域联络线有功功率大幅振荡。分析了多机系统强迫振荡的原理,设计了高压直流附加阻尼控制器,分析了不同扰动源位置、频率以及直流输送功率下高压直流附加控制器对强迫振荡的抑制效果。... 详细信息

强迫振荡成为电网动态稳定的主要问题之一,可能引起区域联络线有功功率大幅振荡。分析了多机系统强迫振荡的原理,设计了高压直流附加阻尼控制器,分析了不同扰动源位置、频率以及直流输送功率下高压直流附加控制器对强迫振荡的抑制效果。2区4机交直流系统的仿真结果表明,高压直流附加控制器对强迫振荡的抑制效果与扰动源位置关系不大,主要取决于扰动源频率和直流输电功率水平;当扰动源频率等于区域间振荡频率时,抑制效果最佳;直流输送功率越大,强迫振荡的抑制效果越好。

关键词：强迫振荡高压直流输电附加控制器交直流系统动态稳定

位置和艏向角约束的非对角欠驱动USV轨迹跟踪

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太赫兹科学与电子信息学报 2022年第4期20卷 332-339页

作者：胡芳芳曾超祝刚李世玲中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999

仅配备有纵向推进力和转船力矩装置的无人水面艇是典型的欠驱动系统,不能通过定常光滑反馈控制律镇定到平衡状态。本文针对一类惯性矩阵和阻尼矩阵非对角的欠驱动无人水面艇,设计了基于附加控制器和反步法的光滑时变跟踪控制律,在保证... 详细信息

仅配备有纵向推进力和转船力矩装置的无人水面艇是典型的欠驱动系统,不能通过定常光滑反馈控制律镇定到平衡状态。本文针对一类惯性矩阵和阻尼矩阵非对角的欠驱动无人水面艇,设计了基于附加控制器和反步法的光滑时变跟踪控制律,在保证跟踪误差暂态性能的前提下,实现了曲线和直线情形下的轨迹跟踪。首先,通过状态变换将非对角模型转化为对角形式,并运用反馈线性化理论简化控制输入。其次,通过设计虚拟控制函数来镇定误差运动学方程,并通过引入障碍Lyapunov函数(BLF)来保证跟踪误差满足规定的性能。然后,通过在误差镇定函数中引入虚拟控制量解决了系统的欠驱动问题,稳定性分析表明本文控制策略能够保证闭环系统中的所有状态是一致最终有界的。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明了该控制器的有效性。

关键词：无人水面艇欠驱动系统附加控制器反步法轨迹跟踪 Barrier-Lyapunov函数

规模化光伏并网对火电机组次同步振荡特性影响

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电力建设 2016年第9期37卷 62-69页

作者：郑超李媛中国电力科学研究院北京市100192 华北电力大学河北省保定市071003

光伏规模化开发与集中并网,是我国太阳能资源利用的重要形式之一;波动性光伏电源与可调节常规火电机组近电气距离联合并网外送,则是提高交流送电线路利用效率的重要途径。在上述场景中,光伏对火电机组次同步振荡(sub-synchronous oscill... 详细信息

光伏规模化开发与集中并网,是我国太阳能资源利用的重要形式之一;波动性光伏电源与可调节常规火电机组近电气距离联合并网外送,则是提高交流送电线路利用效率的重要途径。在上述场景中,光伏对火电机组次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)阻尼特性的影响亟待研究。建立了包括光伏电池板、电压源型逆变器以及控制系统3个主要组成部分的光伏发电单元电磁暂态仿真模型;研究了规模化光伏系统接入及其汇集线阻抗、运行点、接入位置等电气特征量,对近电气距离火电机组SSO阻尼特性的影响。针对交流线加装串补可能引发的SSO问题,提出在光伏汇集站动态无功补偿装置配置附加阻尼控制器的抑制措施,并通过仿真验证了该抑制措施的有效性。

关键词：规模化光伏电磁暂态火电机组次同步振荡(SSO) 阻尼特性附加控制器