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基于PCHD模型的振荡浮子式波浪发电系统的无源控制 预览 被引量:1
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作者 黄秀秀 杨金明 +1 位作者 陈渊睿 姜元 《电测与仪表》 北大核心 2019年第7期107-112,共6页
波浪能是最复杂的一种可再生能源,这一特性导致其功率控制算法的实现性差。针对这一问题,文章基于一种全封闭的振荡浮子式波浪发电系统的动力学模型,构建波浪发电系统的端口受控的耗散哈密顿模型(PCHD),并设计无源性控制器,为改善系统... 波浪能是最复杂的一种可再生能源,这一特性导致其功率控制算法的实现性差。针对这一问题,文章基于一种全封闭的振荡浮子式波浪发电系统的动力学模型,构建波浪发电系统的端口受控的耗散哈密顿模型(PCHD),并设计无源性控制器,为改善系统动态响应在无源性控制器中注入阻尼。仿真结果表明,在波浪变化条件下,该系统能实现最佳状态的快速跟踪,且有良好的动态特性。通过采用PCHD模型,使控制器设计过程具有结构性的特点,物理意义清晰,设计简单。 展开更多
关键词 波浪发电 无源控制 端口受控的哈密顿模型 注入阻尼 动态性
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基于受控耗散Hamiltonian系统模型的光伏准Z源T型三电平并网逆变器控制策略 预览
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作者 程启明 李涛 +2 位作者 程尹曼 陈路 孙伟莎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1718-1727,共10页
基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的无源控制策略无需对受控对象进行线性化处理,它从能量成型与注入阻尼方面讨论受控对象的稳定性,简化了控制系统的结构。首先,利用状态空间法推导出准 Z源 T型三电平逆变器数学模型;其次,结合无源... 基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的无源控制策略无需对受控对象进行线性化处理,它从能量成型与注入阻尼方面讨论受控对象的稳定性,简化了控制系统的结构。首先,利用状态空间法推导出准 Z源 T型三电平逆变器数学模型;其次,结合无源 PCHD模型的控制规律选取能量函数与注入阻尼,并进行控制系统的设计。该控制策略不但使系统具有优良的动、静特性,且逆变器输出电流谐波低、经济性高;最后,仿真和硬件实验验证了基于 PCHD模型的无源控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 新型准Z源T型拓扑 端口受控耗散哈密顿系统模型 无源控制 能量函数 注入阻尼
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基于无源E-L模型的五电平逆变器并网控制策略
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作者 李涛 程启明 +2 位作者 程尹曼 孙伟莎 陈路 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1819-1826,共8页
目前从控制策略上研究五电平逆变器的研究较少。为此,将非线性的无源控制(PBC)理论应用于五电平逆变器的控制之中,该方法从能量成型的角度考虑控制系统的构造,且需要选取适当的能量函数与注入阻尼。首先根据五电平逆变器的拓扑结构及其... 目前从控制策略上研究五电平逆变器的研究较少。为此,将非线性的无源控制(PBC)理论应用于五电平逆变器的控制之中,该方法从能量成型的角度考虑控制系统的构造,且需要选取适当的能量函数与注入阻尼。首先根据五电平逆变器的拓扑结构及其开关函数推导出其数学模型;然后选取适当的能量函数与注入阻尼确定无源E-L模型控制器的开关函数,并将推导出的开关函数结合调制算法驱动并网系统。仿真和实验表明,相比于传统的PI控制,无源控制不但提高了系统的动、静态稳定性,还降低了逆变器输出电流谐波,提升了系统的经济性。 展开更多
关键词 五电平逆变器 无源E-L模型 能量函数 注入阻尼 传统PI控制
光伏Z源并网逆变器的非线性无源控制研究 被引量:2
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作者 程启明 余德清 +3 位作者 程尹曼 高杰 张宇 谭冯忍 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期2810-2820,共11页
将无源控制(passivity-based control,PBC)这种非线性控制方法首次引入到光伏Z源并网逆变器的控制上,它无需线性化处理就能直接实现有效并网控制,且系统的控制性能优良。首先,根据光伏z源并网逆变器的E-L(Euler—Lagrange)数学... 将无源控制(passivity-based control,PBC)这种非线性控制方法首次引入到光伏Z源并网逆变器的控制上,它无需线性化处理就能直接实现有效并网控制,且系统的控制性能优良。首先,根据光伏z源并网逆变器的E-L(Euler—Lagrange)数学模型分析其无源性,并计算得到并网侧幽轴电流解耦的无源控制律;然后,采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计,提高系统的动态性能,并实现对给定电压及最大功率点快速跟踪;最后,在Matlab/Simulink软件仿真和硬件样机上实验验证PBC应用到光伏Z源并网逆变器控制上的可行性和有效性,相比于传统电压矢量定向的双闭环控制策略,该系统具有调节时间和上升时间都短、动态性能好、并网功率因数高等特点。 展开更多
关键词 光伏 Z源并网逆变器 无源性控制 E—L模型 非线性控制 注入阻尼
配电变压器-静止同步补偿器的补偿机理及无源控制技术 预览
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作者 雷二涛 尹项根 +2 位作者 赖锦木 陈玉 文明浩 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第16期284-293,共10页
研究配电变压器高压侧中间抽头接入静止同步补偿器(STATCOM)的设计方案,对Dyn11联结组变压器中间抽头注入电流对绕组电流分布的影响进行机理分析,验证了从抽头注入电流进行无功补偿的有效性。在此基础上,建立配电变压器-静止同步... 研究配电变压器高压侧中间抽头接入静止同步补偿器(STATCOM)的设计方案,对Dyn11联结组变压器中间抽头注入电流对绕组电流分布的影响进行机理分析,验证了从抽头注入电流进行无功补偿的有效性。在此基础上,建立配电变压器-静止同步补偿器(DT-STATCOM)的欧拉-拉格朗日模型(E-L),补偿由变压器传变引起的幅值和相位偏差,得到了网侧有功、无功解耦的无源控制律,并采用阻尼注入方法来改善系统动态性能,实现对配电系统无功的快速补偿。最后,通过仿真与动模实验验证了变压器绕组电流分布理论分析的正确性,以及采用无源控制方法的DT-STATCOM系统具有良好的无功补偿效果和快速的动态跟踪性能。 展开更多
关键词 配电变压器-静止同步补偿器 无功补偿 无源控制 注入阻尼
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基于PCHD模型的三相四线电压型PWM整流器无源控制 预览 被引量:8
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作者 王久和 张巧杰 +1 位作者 李萍 张金龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期354-361,共8页
本文首先建立了三相四线电压型PWM整流器的PCHD数学模型。根据控制目标,基于PCHD模型,利用IDA-PBC设计了PWM整流器的无源控制器。由于IDA-PBC采取能量成形和注入阻尼,可使能量存储函数快速趋于期望平衡点,实现控制目的。由无源控制器确... 本文首先建立了三相四线电压型PWM整流器的PCHD数学模型。根据控制目标,基于PCHD模型,利用IDA-PBC设计了PWM整流器的无源控制器。由于IDA-PBC采取能量成形和注入阻尼,可使能量存储函数快速趋于期望平衡点,实现控制目的。由无源控制器确定出dq0坐标系下的开关函数是简单的代数表达式,可简化控制结构。由于无源控制器是在保证稳定的前提下,由注入阻尼的大小就可调节整流器的性能,具有易于调试和工程实现的特点。计算机仿真结果证实了基于PCHD模型三相四线电压型PWM整流器无源控制的可行性。 展开更多
关键词 三相四线电压型PWM整流器 无源性 能量存储函数 注入阻尼
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一种新型电压型PWM整流器混合控制研究 预览 被引量:1
7
作者 马先芹 王久和 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期382-385,共4页
针对三相电压型PWM整流器在两相同步旋转dq坐标系下的系统模型为两个控制量、三个被控量的特点,提出由电压平方PI控制器控制直流电压、无源控制器控制交流电流的混合控制策略。该策略可使整流器实现网侧单位功率因数、电流低谐波及直流... 针对三相电压型PWM整流器在两相同步旋转dq坐标系下的系统模型为两个控制量、三个被控量的特点,提出由电压平方PI控制器控制直流电压、无源控制器控制交流电流的混合控制策略。该策略可使整流器实现网侧单位功率因数、电流低谐波及直流电压恒定控制,且具有强的鲁棒性和优良的动静性能。仿真和实验结果表明,该控制方案是可行的。 展开更多
关键词 电压型PWM整流器 无源控制器 PI控制器 能量函数 注入阻尼
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直驱风力发电系统网侧变流器无源混合控制 预览
8
作者 马先芹 王久和 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第10期9-11,共3页
针对直驱风力发电系统非线性特性和脉宽调制(PWM)变流器的控制策略,提出网侧变流器无源控制和比例积分(PI)控制相结合的混合控制策略。根据变流器拓扑结构,建立了基于欧拉方程的数学模型,设计了无源控制器,为提高变流器动态性... 针对直驱风力发电系统非线性特性和脉宽调制(PWM)变流器的控制策略,提出网侧变流器无源控制和比例积分(PI)控制相结合的混合控制策略。根据变流器拓扑结构,建立了基于欧拉方程的数学模型,设计了无源控制器,为提高变流器动态性能,采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计;并与经典PI控制进行比较。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。实验样机实现了交流电流正弦化及单位功率因数并网,且并网性能优良。 展开更多
关键词 风力发电 变流器 无源控制 注入阻尼
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无变压器并联混合型有源电力滤波器的无源性控制 被引量:2
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作者 孟超 李钷 洪永强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期108-112,133共6页
无变压器并联混合型有源电力滤波器(TLS-HAPF)是一种新颖的具有较强实用性的拓扑,特别适用于高压大功率系统。文中在分析该拓扑结构主电路构成和工作原理的基础上,提出将无源性理论应用到该拓扑的控制中以获取更好的静态和动态性能... 无变压器并联混合型有源电力滤波器(TLS-HAPF)是一种新颖的具有较强实用性的拓扑,特别适用于高压大功率系统。文中在分析该拓扑结构主电路构成和工作原理的基础上,提出将无源性理论应用到该拓扑的控制中以获取更好的静态和动态性能。首先在固定abc坐标系下建立了TLS-HAPF模型,为简化模型将其变换到同步旋转dq坐标系下;继而通过注入阻尼获得原系统的伴随系统及跟踪偏差的动态方程;然后通过选取存储函数并对其求导证明系统的严格无源性;最后通过伴随系统得到系统的无源控制器,给出了控制框图并将其应用到系统控制中。仿真和实验结果验证了所提出的无源性控制的正确性。 展开更多
关键词 无变压器 有源滤波器 无源性控制 注入阻尼 存储函数
三相四线电压型PWM整流器混合无源控制 预览 被引量:7
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作者 王久和 张巧杰 王勉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期212-217,共6页
建立了三相四线电压型PWM整流器在两相同步旋转dq0坐标系下的EL(Euler-Lagrange,EL)数学模型。根据控制目标,基于PWM整流器的EL模型,结合PI控制器设计了混合无源控制器。为实现误差能量函数快速收敛到期望平衡点,采用了阻尼注入方法... 建立了三相四线电压型PWM整流器在两相同步旋转dq0坐标系下的EL(Euler-Lagrange,EL)数学模型。根据控制目标,基于PWM整流器的EL模型,结合PI控制器设计了混合无源控制器。为实现误差能量函数快速收敛到期望平衡点,采用了阻尼注入方法设计了无源控制器;进而确定出dq0坐标系下所需的开关函数。由于无源控制器是在保证PWM整流器稳定的前提下,由阻尼注入和PI控制器参数的大小调节PWM整流器的动态和静态性能,具有易于调试和工程实现的特点。电网平衡和不平衡情况下仿真表明了三相四线电压型PWM整流器混合无源控制器应用的可行性。 展开更多
关键词 电压型PWM整流器 混合无源控制器 存储函数 注入阻尼 PI控制器
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