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交流电机vf控制与矢量控制的比较

科技资讯 2023年第14期21卷 48-51页

作者：李英陈忠润云南能源职业技术学院云南曲靖655400

电机是目前最主要的耗能设备,据了解世界上大概60%的电能都是电机消耗的,而电机调速性能的好坏决定了电机性能的好坏,所以调速成为了人们一直关注并不断研究改进的话题。该文对交流电机的两种常见调速方法做对比分析,分别分析了目前技... 详细信息

电机是目前最主要的耗能设备,据了解世界上大概60%的电能都是电机消耗的,而电机调速性能的好坏决定了电机性能的好坏,所以调速成为了人们一直关注并不断研究改进的话题。该文对交流电机的两种常见调速方法做对比分析,分别分析了目前技术成熟且应用普遍的vf调速控制法、由德国学者HASSK和BLASCHKEF提出的矢量控制理论,并对二者的优点与不足做了详细的比较;最后分析了两种方法在控制原理与实现过程中的利弊。

关键词：交流电机异步电机 vf控制矢量控制

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基于vf控制的独立型微电网控制策略研究

电力设备管理 2023年第4期 50-52页

作者：舒海莲于哲黄辉南京南瑞继保电气有限公司

本文重点研究了离网运行的独立型微电网vf控制策略,并利用MATLAB动态仿真集成环境Simulink,根据vf控制方法的基本原理建立了仿真模型,并阐述了重要参数设计方法。

关键词：微电网独立型 vf控制 MATLAB仿真

基于DSP与vf恒定转矩控制的门机变频器控制算法设计

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贵州师范大学学报（自然科学版） 2016年第5期34卷 83-87页

作者：惠林虎贵州师范大学物理与电子科学学院贵州贵阳550001

电梯作为大厦的交通工具,在人们的日常生活中已不可或缺,而在具体使用中,门故障是主要故障之一。门机变频器作为门机的控制单元,直接控制着门机的运行与调速。通过研究基于TMS320与vf恒定转矩控制的门机变频器控制算法,并设计了开发平台... 详细信息

电梯作为大厦的交通工具,在人们的日常生活中已不可或缺,而在具体使用中,门故障是主要故障之一。门机变频器作为门机的控制单元,直接控制着门机的运行与调速。通过研究基于TMS320与vf恒定转矩控制的门机变频器控制算法,并设计了开发平台,硬件采用TMS320F2812及marathon异步电机,软件主要采用了SVPWM算法,最后进行了模拟仿真及电路实测,得到了速度—电压曲线。根据得到的实际记录的波形,验证了系统设计的有效性,可行性。

关键词：门机变频器 DSP vf控制控制算法

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微电网中储能系统的集成设计与控制策略

电力建设 2016年第8期37卷 141-148页

作者：刘元李永东陈霄航新疆大学电气工程学院乌鲁木齐市830002 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网南平供电公司福建省南平市353000

由于光照强度与温度变化,光伏发电功率的波动导致微网系统并网侧功率发生较大波动。通过控制电池储能系统的有功功率,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的集成设计... 详细信息

由于光照强度与温度变化,光伏发电功率的波动导致微网系统并网侧功率发生较大波动。通过控制电池储能系统的有功功率,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的集成设计和控制策略,并对储能用功率转换系统进行了分析和设计;最后基于某光伏电站和负荷的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究。仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性,锂电池储能并网系统能够稳定地并网/离网运行。

关键词：储能微电网 PQ控制 vf控制

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5kW单相储能型光伏离并网装置的研究

5kW单相储能型光伏离并网装置的研究

作者：詹国敏东南大学

学位级别：硕士

近年来,随着环境污染问题日益突出,我国推出多项政策鼓励清洁能源发展,其中表现最强劲的便是太阳能。但是光伏等新能源利用显著受到自然条件影响和限制,其中包括天气、季节、时间、地域、地形地貌等等。光伏、风电、地热、潮汐等新能源... 详细信息

近年来,随着环境污染问题日益突出,我国推出多项政策鼓励清洁能源发展,其中表现最强劲的便是太阳能。但是光伏等新能源利用显著受到自然条件影响和限制,其中包括天气、季节、时间、地域、地形地貌等等。光伏、风电、地热、潮汐等新能源与传统化石燃料能源石油煤炭相比,不能够稳定持续提供能源,实际电网并非容量无限大阻抗无限小的理想能量以及无功吞吐来源,大量中小容量电源的功率等级分散,输出电压和功率波动剧烈,输出等效阻抗较大。储能型光伏离并网逆变器在光伏发电功率充沛时候,一部分给负载供电,剩余部分能量存储在锂电池中。在阴雨天光伏发电功率不足时,电网提供电能进行补足,最大化使用光伏能量。实现本地的削峰填谷,可以最大限度利用新能源,降低对电网冲击和依赖。首先分析漏电流和光伏逆变拓扑结构的关系,选择单极性调制HERIC全桥拓扑结构作为储能逆变器的逆变部分,明显的降低了系统损耗和对地漏电流,提高了系统转换效率。针对主电路元器件参数进行计算选型,HERIC逆变部分并网锁相控制原理进行详细的理论分析,并对并网电流和离网电压控制做详细的分析。其次在离网和并网条件下讨论了宽范围MPPT的实现方法。光照条件差的条件下组件开路电压低于母线参考电压400V,通过BOOST电路将光伏输出电压升压到母线参考电压,采用扰动占空比的方法实现MPPT功能。当光照条件和温度比较好的条件下,直接扰动直流母线电压实现MPPT最大功率跟踪。然后分析高频隔离型双向直流变换器工作原理。直流侧采用两级式结构,即前级为定频定占空比的LLC直流变压器,后级为输出稳压的BUCK-BOOST电路。该电路能实现全负载范围内的软开关,在全负载条件下可获得高效率,提高功率密度。在此基础上,分析两级式直流变换器的电流闭环控制策略和电压控制策略,以及两种模式的转换过程。最后研究储能逆变器的能量管理策略,主要介绍了几种常见的功率控制模式,分析PQ控制模式和vf控制的使用场景,以及两种控制模式的切换过程。最后通过实验验证储能逆变器离并网切换的控制效果。

关键词： MPPT 储能逆变器 PQ控制 vf控制 PLL锁相 LLC直流变压器

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具有同步电机特性的逆变器控制策略研究

具有同步电机特性的逆变器控制策略研究

作者：陈阳上海电力学院

学位级别：硕士

分布式电源在电力系统中的渗透率正不断提高。作为分布式发电向电网和负载输出电能的关键部件,逆变器的性能直接影响到整个系统的供电质量优劣。同时,逆变电源在电网中渗透率不断提高会导致系统旋转惯性不足,威胁系统稳定性。因此逆变... 详细信息

分布式电源在电力系统中的渗透率正不断提高。作为分布式发电向电网和负载输出电能的关键部件,逆变器的性能直接影响到整个系统的供电质量优劣。同时,逆变电源在电网中渗透率不断提高会导致系统旋转惯性不足,威胁系统稳定性。因此逆变器控制策略的研究极为重要。本文提出了一种可以模拟同步电机运行的单相逆变器控制策略。所提出的控制策略可以将逆变器等效为受控电压源和可控输出阻抗的串联。受控电压源的幅值和频率、系统等效输出阻抗均可以由参数设置准确控制。逆变器频率调节部分模拟了同步发电机的转子特性,可以在系统负载变化时维持频率稳定,从而增强系统的稳定性。设计了轴压控制器控制逆变器等效受控电压源幅值和频率,控制器一轴直接控制电压源幅值,二轴控制电压源频率。本文分析了所提逆变器控制策略在运行中体现出的同步电机特性,分析了系统频率与有功、幅值与无功之间的协调控制。逆变器可以模拟同步发电机应用于于多种工作模式,并提供了几种典型工作模式下的逆变器轴压控制器扩展控制策略:并网情况下可以使逆变器一轴控制无功输出,二轴控制有功输出,保证系统输出准确有功和无功功率;离网情况下可以由一轴控制等效电压源幅值,二轴控制等效电压源频率,并增加幅值频率补偿电路,使逆变器维持外电路的幅值和频率稳定;多机并联时可以通过轴压参数和阻抗设计实现功率均分和系统经济运行。本文进行了软件仿真和硬件实验,验证了了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。

关键词：逆变器虚拟同步发电机 PQ控制 vf控制功率均分

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电梯门机控制系统设计与实现研究

电梯门机控制系统设计与实现研究

作者：王国涛上海交通大学

学位级别：硕士

电梯的门机控制系统是电梯重要的结构部件之一，门机控制系统的性能直接影响电梯的运行质量和故障率指标，并影响乘客安全进出轿厢和候梯时间。近年来，随着电力电子技术和微控制器技术的发展，数字信号处理器的处理速度和运算能力迅速... 详细信息

电梯的门机控制系统是电梯重要的结构部件之一，门机控制系统的性能直接影响电梯的运行质量和故障率指标，并影响乘客安全进出轿厢和候梯时间。近年来，随着电力电子技术和微控制器技术的发展，数字信号处理器的处理速度和运算能力迅速提高，促进了电机控制技术的发展。而异步电机具有结构简单，成本和维护费用低等优点。因此，本文设计了以数字信号处理器为主控芯片，采用恒压频比（vf）的控制算法，将电梯门机驱动器与逻辑控制器集成为一体的门机控制系统。本文解读了国标GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中与门机控制相关的规定，并且分析蒂森克虏伯电梯公司所使用的K100、K200门机控制系统的系统构成、工作原理和接口信号，和存在的优缺点，从而提出了一款新的门机控制系统，包括门机控制系统的输入输出信号，可实现的功能及故障保护。在系统硬件设计中，本文给出了主要电路模块的详细设计图，并对其中的元器件进行了分析和选型，对电路中的电气参数进行了分析计算和说明。这些主要的电路模块包括光耦输入电路模块，继电器输出电路模块，差分和推挽编码器采集模块，以TMS320F2812为主控芯片的MCU模块，系统复位模块，以三菱电机公司生产的智能功率模块PS21964为驱动模块的驱动电路，过电流保护电路模块，过电流自锁保护电路模块。基于所设计的控制系统电路图，论文对系统的额定冲击电压、最小电气间隙、最小爬电距离及电气绝缘等电气参数进行了详细的分析，确定了印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）走线的线宽，制定了电气规则和走线规则。运用Altium公司的Altium Designer Summer08绘制PCB板，并给出了布线完成后的板图。在系统软件的设计中，本文阐述了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的vf控制系统的基本原理，vf控制原理，PID控制算法，坐标变换，SVPWM控制算法以及编码器采集模块的原理，编写了vf控制的门机控制程序,并通过软件开发平台CCS5.1分三步编译调试了控制程序。首先，编译了vf控制程序，通过测试平台验证了该段程序可以正确运行。然后，在上一步的基础上加入了编码器采集程序，通过测试该段程序证明系统可以正确反馈电机的转速。最后，再在第二步的基础上加入PID调节程序，通过示波器记录实际波形，并与软件仿真波形进行对比，验证了系统设计的有效性。

关键词：门机控制系统数字信号处理器硬件设计 vf控制

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园区微电网控制及应用研究

园区微电网控制及应用研究

作者：陈俊杰东南大学

学位级别：硕士

随着全球化石能源消耗需求不断增大,能源紧缺、环境污染等问题也愈来愈严重,利用风能、光能等可再生能源进行发电在世界范围内的呼声越来越强烈,新型可再生能源在减少化石能源消耗、减少环境污染等方面起到了有力的作用,产生了积极的社... 详细信息

随着全球化石能源消耗需求不断增大,能源紧缺、环境污染等问题也愈来愈严重,利用风能、光能等可再生能源进行发电在世界范围内的呼声越来越强烈,新型可再生能源在减少化石能源消耗、减少环境污染等方面起到了有力的作用,产生了积极的社会效益。但可再生能源发电受到天气因素间歇性、随机性的影响,输出功率会产生波动,对电网及负荷带来较大的负面影响。微电网技术很好的解决了大量分布式发电的接入对电网冲击大,分布式发电利用率不高等问题。目前国家、企业对可再生能源发电非常重视,微电网项目的市场需求逐步扩大。在此背景下,本文对安徽天长工业园区微电网优化运营及工程应用技术展开了以下研究:本文首先介绍了微电网的系统整体方案设计,包括杨村工业园区微电网的整体构架与系统组成,一次电气系统设计以及微电网管理体系。微电网的运行控制核心是对双向变流器的控制,通过分析微电网的运行模式,提出了在不同的运行模式下双向变流器的控制目标;然后在此基础上,通过对双向变流器的运行原理与数学模型进行分析,提出不同的运行模式下双向变流器的控制策略,从而实现微电网内部源网荷储平衡控制、微电网储能系统与内部电源侧之间的协调控制。在对微电网的运营方式、运营主体利益及国内运营环境进行分析的基础上,提出微电网在不同交易市场、不同交易时段的盈利模式与能量调度策略。并以杨村工业园区混合微电网项目为背景,对正常工作日、夏季高温工作日两种不同的场景进行了微电网盈利与调度优化的算例分析。本文对微电网的设计、控制及运营应用等方面进行了分析,为该领域提供了充分的技术积累,可以显著提高城镇工业园区的电气化发展水平和电网可靠性水平,研究成果也可以很好地扩展到城镇可再生能源产业领域,从而有助于推动天长市以及安徽地区的新能源产业发展和经济发展。

关键词：微电网解耦控制 vf控制运营方式盈利模式

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风光储联合供电系统容量优化及控制方法研究

风光储联合供电系统容量优化及控制方法研究

作者：陈明西安理工大学

学位级别：硕士

全球经济的快速发展致使能源紧缺问题日益突显,如何有效开发利用可再生能源,已成为国际社会关注的热点。在风、光资源充足的地区,可以充分利用风能与太阳能资源在地域上的重合性及其在时间上的互补性,建设风光互补发电系统,再配置以储... 详细信息

全球经济的快速发展致使能源紧缺问题日益突显,如何有效开发利用可再生能源,已成为国际社会关注的热点。在风、光资源充足的地区,可以充分利用风能与太阳能资源在地域上的重合性及其在时间上的互补性,建设风光互补发电系统,再配置以储能系统来平抑功率波动,可以减少电场公用设施的单位投资,大幅度减少发电成本。本课题阐述了光伏电池、风力发电装置及换流器的基本原理和数学模型,从各微源的模型结构入手,对各个模型的数学原理进行详细的推导和分析,并建立了其仿真模型,对各个微源的运行特性进行分析。本文对风光储联合供电系统逆变器的控制策略进行了深入研究,并通过PSCAD/EMTDC建立了风光储联合供电系统模型。为维持供电系统电压和频率的稳定,蓄电池储能装置采用V/F控制策略;为获取可再生能源的最大利用率,风光发电单元采用PQ控制策略。在孤岛模式、并网模式及其来回切换的情况下对其运行状况进行仿真,验证了控制策略的可行性及蓄电池储能装置在联合供电系统中所起的作用。同时,通过分析超级电容器和蓄电池的储能特性,提出包含这两种储能元件的混合储能系统能量分配策略,根据全生命周期费用(LCC)理论,建立了以储能装置年均费用最小为目标,以蓄电池输出功率和系统负荷缺电率等可靠性指标为约束条件的储能容量优化模型。提出了自适应布谷鸟搜索算法,并用于求解某风光储联合供电系统的储能容量优化问题。算例结果分析显示,采用文中所述的能量分配策略和改进的自适应布谷鸟算法可以降低储能系统的成本,验证了模型及算法的正确性,为风光发电系统中混合储能容量的优化提供了参考。

关键词：风光储联合供电系统 PQ控制 vf控制混合储能蓄电池超级电容器布谷鸟算法