孤岛模式下交直流混合微电网互联变流器新型控制策略 被引量：2

1

作者 李忠文 李沛阳 +2 位作者 程志平 王义 随权 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期50-59,共10页

孤岛模式下交直流混合微电网可以通过互联变流器(interlinking converter,IC)实现交流微电网和直流微电网的功率互济。针对孤岛模式下IC采用传统下垂控制和基于比例积分(proportional-integral,PI)的电流控制方案存在惯性小、动态性能... 孤岛模式下交直流混合微电网可以通过互联变流器(interlinking converter,IC)实现交流微电网和直流微电网的功率互济。针对孤岛模式下IC采用传统下垂控制和基于比例积分(proportional-integral,PI)的电流控制方案存在惯性小、动态性能差的问题,提出了基于虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)的新型控制策略。首先,在传统下垂控制的基础上,通过引入交流频率和直流电压的微分量,提出了改进的VSG控制方法,以提升系统的电压和频率稳定性。然后,在IC的电流环,提出了固定时间滑模控制(sliding mode control,SMC)方法,提高了系统的动态性能。接着,在交流微电网和直流微电网中引入了功率二次控制,实现了系统电压和频率恢复。最后,基于远宽StarSim硬件在环实时仿真平台搭建的交直流混合微电网模型,验证了所提新型控制策略可以实现交直流微电网子系统间功率互济,提升了系统的惯性和动态控制性能。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 互联变流器 功率互济 虚拟同步机控制 滑模控制 二次控制

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基于VSG的接口变换器参数模糊自适应控制策略 被引量：2

2

作者 黄新宇 梁泉 +2 位作者 陈先福 李炜鑫 滕俊生 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期360-373,共14页

虚拟同步发电机(VSG)控制在下垂控制的基础上,引入了同步发电机的转动惯量和阻尼系数,改善了系统的动态频率响应特性,提高了交直流混合微电网的抗扰动能力,但同时忽略了一定的动态调节性能。针对这一问题,提出一种基于VSG的接口变换器... 虚拟同步发电机(VSG)控制在下垂控制的基础上,引入了同步发电机的转动惯量和阻尼系数,改善了系统的动态频率响应特性,提高了交直流混合微电网的抗扰动能力,但同时忽略了一定的动态调节性能。针对这一问题,提出一种基于VSG的接口变换器参数模糊自适应控制策略。该控制策略能够降低系统在振荡过程中的超调量,进一步提升系统在面对扰动时的动态调节性能,且更具灵活性。首先,基于交直流混合微电网的瞬时功率平衡关系,给出接口变换器VSG控制策略;其次,建立整个闭环控制系统的小信号模型,分析关键参数对系统稳定性的影响;然后,基于模糊控制设计虚拟惯量和虚拟电容的自适应控制策略;最后,通过实验验证了所提控制策略的可行性与优越性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 接口变换器 虚拟同步发电机 模糊自适应控制 小信号模型

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交直流混合供电发电机定子绕组端部漏电感的计算 被引量：14

3

作者 王善铭 王祥珩 +3 位作者 李义翔 苏鹏声 马伟明 张盖凡 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期1-5,64,共6页

在考虑绕组端部的喇叭口和绕组上下层位置的条件下 ,推导了交直流混合供电发电机绕组端部漏电感的计算公式 ,根据公式编制了端部漏电感的计算程序 ,计算结果与样机上测试线圈的实验结果进行了比较。

关键词 交直流混合供电发电机 定子绕组 端部漏电感 计算

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交直流混合微电网接口变换器虚拟同步发电机控制方法 被引量：30

4

作者 祝钧 李瑞生 +1 位作者 毋炳鑫 高峰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期28-34,共7页

随着分布式发电技术的推广,交直流混合微网以其灵活性正得到越来越广泛的研究和应用,而接口变流器是其核心部件。提出了一种接口变换器虚拟同步发电机控制策略。该策略不仅能使交直流子网有功功率分配更加均匀,还能使系统在大容量负荷... 随着分布式发电技术的推广,交直流混合微网以其灵活性正得到越来越广泛的研究和应用,而接口变流器是其核心部件。提出了一种接口变换器虚拟同步发电机控制策略。该策略不仅能使交直流子网有功功率分配更加均匀,还能使系统在大容量负荷投切过程中响应更加平滑,降低交直流子网快速功率波动的耦合影响。Matlab/Simulink仿真算例的验证结果表明,提出的接口变换器虚拟同步发电机控制方法能够降低交直流子网功率传导影响,有利于提高交直流微电网的运行稳定性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 虚拟同步发电机 接口变换器 下垂控制

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交直流混合供电同步发电机暂态性能的研究 被引量：3

5

作者 王善铭 王祥珩 +3 位作者 李义翔 苏鹏声 马伟明 张盖凡 《电工电能新技术》 CSCD 2001年第2期16-19,37,共5页

将电机的多回路理论与有限元方法相结合建立了交直流混合供电同步发电机的数学模型 ,讨论了阻尼绕组和励磁绕组端部漏感的计算方法。采用关联变换建立绕组、整流桥与负载间的联接 ,考虑了由于凸极效应、磁路的饱和、绕组的布置以及定转... 将电机的多回路理论与有限元方法相结合建立了交直流混合供电同步发电机的数学模型 ,讨论了阻尼绕组和励磁绕组端部漏感的计算方法。采用关联变换建立绕组、整流桥与负载间的联接 ,考虑了由于凸极效应、磁路的饱和、绕组的布置以及定转子齿槽的影响产生的空间谐波磁场的作用。对发电机的交流侧和直流侧突然短路过程进行了仿真 。 展开更多

关键词 同步发电机 暂态性能 数学模型 电磁场 交直流混合供电

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一种直流微网双向并网变换器虚拟惯性控制策略 被引量：73

6

作者 伍文华 陈燕东 +3 位作者 罗安 周乐明 周小平 杨苓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期360-371,共12页

针对直流微网中母线电压易受微网内部功率波动影响,通过类推交流微网中虚拟同步发电机的虚拟惯量,提出了一种直流微网双向并网变换器(bidirectional gridconnected converter,BGC)虚拟惯性控制策略,增强了直流微网的惯性,平抑了直流母... 针对直流微网中母线电压易受微网内部功率波动影响,通过类推交流微网中虚拟同步发电机的虚拟惯量,提出了一种直流微网双向并网变换器(bidirectional gridconnected converter,BGC)虚拟惯性控制策略,增强了直流微网的惯性,平抑了直流母线电压波动。建立BGC虚拟惯性控制小信号模型,推导出直流母线电压与BGC直流侧输出电流之间的小信号传递函数,深入分析直流微网功率突变下的系统动态特性,发现BGC直流侧输出电流相当于扰动量,会对直流母线电压的动态响应过程产生冲击性影响。对此,提出了BGC的直流侧输出电流前馈扰动抑制方法,平滑了直流母线电压的动态响应。分析了BGC系统的稳定性,选取了合适的BGC虚拟惯性控制参数。最后,仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 直流微网 双向并网变换器 功率波动 虚拟惯性控制 小信号模型 输出电流前馈控制

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基于虚拟同步机控制技术的交直流互联电力系统电压稳定控制策略 被引量：5

7

作者 孙丽敬 吴鸣 +3 位作者 杨景熙 李蕊 张海 吕志鹏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期98-106,共9页

电压暂降是电力系统正常运行过程中一种不可避免和难以预测的电能质量问题.交直流微电网和交直流配电的发展,使交直流互联方式下交流电网电压稳定问题更加复杂.针对电压暂降治理,提出了一种采用虚拟同步发电机技术的交直流互联方法.根... 电压暂降是电力系统正常运行过程中一种不可避免和难以预测的电能质量问题.交直流微电网和交直流配电的发展,使交直流互联方式下交流电网电压稳定问题更加复杂.针对电压暂降治理,提出了一种采用虚拟同步发电机技术的交直流互联方法.根据本文提出的方法,光伏发电和电池储能等直流分布式系统,能自主地参与到对交流电网电压的调节中,从而维持交流母线电压的稳定性.设计并搭建了额定功率为120kVA的仿真平台,对上述控制策略进行了仿真分析和研究,仿真结果验证了所提出控制策略能确保交流母线电压在电网电压暂降早期不会出现较高幅值的跌落,并在电网电压暂降故障排除后较快地恢复其额定幅值. 展开更多

关键词 交直流互联 电压暂降 虚拟同步机 无功功率

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三相Δ接法同步发电机带整流负载特性的数值仿真 被引量：5

8

作者 卢贤良 郑德腾 吴汉光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期323-329,322,共8页

基于同步发电机理论，建立了同步发电机三相定子绕组三角形接法带整流负载系统的数学模型，文中计及高次谐波气隙磁场和整流元件压降的影响，利用一种数值算法，对不同整流负载的特性进行仿真，给出它们的仿真波形，并进行比较。

关键词 同步发电机 绕组 △接法 整流 数值仿真 负载

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基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统 被引量：11

9

作者 史经奎 卜飞飞 +2 位作者 黄文新 胡育文 李朋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期38-46,共9页

提出了一种基于定子双绕组异步发电机(DSWIG)的交直流混合发电系统。该发电系统能同时输出稳定的变速、变频交流电和高压直流电。系统采取标量型瞬时转差频率控制策略。实验采用一台18k W的双绕组发电机验证了该发电方案的可行性。实验... 提出了一种基于定子双绕组异步发电机(DSWIG)的交直流混合发电系统。该发电系统能同时输出稳定的变速、变频交流电和高压直流电。系统采取标量型瞬时转差频率控制策略。实验采用一台18k W的双绕组发电机验证了该发电方案的可行性。实验结果显示,该交直流混合发电系统能够在1∶3的宽转速范围内稳定恒功率运行,且具有优秀的动、静态品质。例如,交流输出电压在突加、突卸100%额定负载时,恢复时间小于10ms,大大低于美军标70ms的规定。初步研究成果表明,基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统能够为机载、车载等独立电源场合提供有竞争力的解决方案。 展开更多

关键词 交直流混合发电系统 定子双绕组异步发电机 瞬时转差频率控制 电力集成

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交直流混合微电网频率和电压的无差控制 被引量：12

10

作者 谢卫才 李晓凤 +3 位作者 王世豪 张细政 许志伟 刘星平 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期110-116,共7页

针对现有交直流混合微网的交流频率和直流母线电压都是有差调节的特点,本文将虚拟同步发电机VSG技术应用到连接交流微网和直流微网的互联变流器上。互联变流器的传输功率由直流微网母线电压偏差和交流微网频率偏差送到各自的PI控制器得... 针对现有交直流混合微网的交流频率和直流母线电压都是有差调节的特点,本文将虚拟同步发电机VSG技术应用到连接交流微网和直流微网的互联变流器上。互联变流器的传输功率由直流微网母线电压偏差和交流微网频率偏差送到各自的PI控制器得出。该技术不仅使得混合微电网在负荷切换过程中响应较平滑,还能始终维持混合微网的交流频率和直流母线电压运行在额定值。采用PSCAD仿真软件进行了仿真验证,所提理论与仿真结果相吻合。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 互联变流器 虚拟同步发电机 有差调节

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直流串联型风电机组控制策略及仿真分析 被引量：13

11

作者 何大清 施刚 +1 位作者 吴国祥 蔡旭 《南方电网技术》 2012年第6期100-104,共5页

描述了基于直流串联的风电场的结构和工作特点。讨论了直流串联型风电机组的控制策略,并分析了出口电压和电流的工作曲线。建立风电机组串联的仿真模型,研究在正常工作模式和电压限幅工作模式下各状态量的变化情况,比较机群功率输出的异... 描述了基于直流串联的风电场的结构和工作特点。讨论了直流串联型风电机组的控制策略,并分析了出口电压和电流的工作曲线。建立风电机组串联的仿真模型,研究在正常工作模式和电压限幅工作模式下各状态量的变化情况,比较机群功率输出的异同,设计了风电机组投入和切除时的控制方法,并进行了仿真验证。对接收电网出现短暂接地故障的风电机组的反应状况进行了仿真,结果显示风电机组运行正常。 展开更多

关键词 海上风电场 永磁同步发电机 最佳功率跟踪 直流串联 电压限幅

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交流励磁风力发电机实用并网控制研究 被引量：4

12

作者 吴建东 何永谦 +1 位作者 陆继明 毛承雄 《水电能源科学》 北大核心 2011年第1期138-141,共4页

基于定子磁链定向的并网控制策略分析,提出了一种不依赖于发电机参数的实用并网控制方法,能使机端电压与电网电压快速匹配以满足并网条件,并以小型模拟试验机组为例进行了试验。结果表明,该方法能快速、准确地跟踪电网电压,使发电机电... 基于定子磁链定向的并网控制策略分析,提出了一种不依赖于发电机参数的实用并网控制方法,能使机端电压与电网电压快速匹配以满足并网条件,并以小型模拟试验机组为例进行了试验。结果表明,该方法能快速、准确地跟踪电网电压,使发电机电压满足并网条件,实现"软并网"。 展开更多

关键词 交流励磁 风力发电 定子磁链定向 并网控制 软并网

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光伏并网发电实验系统设计 被引量：4

13

作者 刘佐濂 杨汝 +1 位作者 何清平 崔海霞 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2011年第10期74-77,共4页

设计开发了1套光伏并网发电实验系统。该系统由太阳能电池板及控制器、模拟负载、PC机和参数测量设备组成,系统可独立运行和模拟并网运行,控制器电路采用DC/DC/AC架构,实验装置可以测量系统的最大功率点跟踪能力、频率跟踪能力、逆变器... 设计开发了1套光伏并网发电实验系统。该系统由太阳能电池板及控制器、模拟负载、PC机和参数测量设备组成,系统可独立运行和模拟并网运行,控制器电路采用DC/DC/AC架构,实验装置可以测量系统的最大功率点跟踪能力、频率跟踪能力、逆变器的效率和逆变器的失真度等重要指标,具有二次开发功能,适合学生开展设计性实验。系统采用开放形式,直观性好,针对性强,结构原理清楚。 展开更多

关键词 光伏并网发电 实验系统 dc/dc/ac架构 最大功率点跟踪

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虚拟同步发电机控制下多端交直流混联电力系统间的强动态交互过程及其传播 被引量：6

14

作者 付强 杜文娟 王海风 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7226-7234,共9页

该文针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,vsG)控制下的多端交直流混联电力系统,首先建立了VSG控制子系统作为反馈环节的交直流混联系统闭环线性化互联模型,分析强动态交互过程的产生条件,论证其对稳定性的负面影响,提出... 该文针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,vsG)控制下的多端交直流混联电力系统,首先建立了VSG控制子系统作为反馈环节的交直流混联系统闭环线性化互联模型,分析强动态交互过程的产生条件,论证其对稳定性的负面影响,提出混联电力系统在强动态交互过程下的稳定性判据。然后,研究上述强动态交互过程的传播路径,得出VSG控制子系统与剩余子系统间强动态交互过程的传播路径包含直流线路和交流线路两部分,其中直流系统的下垂控制参数会对强动态交互过程的传播产生显著影响。因此,提出通过断开交流线路、采用较小的下垂系数来阻断、抑制强动态交互过程的传播,并通过设定合理的VSG控制参数进一步破坏其产生的条件,避免由于VSG接入引起的强动态交互过程及其对稳定性的潜在威胁,提升VSG控制下多端交直流混联电力系统的稳定性。最后,在VSG控制的三端交直流混联电力系统算例中,采用模式分析法和时域仿真法验证上述分析结果。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机控制 多端交直流混联电力系统 强动态交互过程 模式分析法

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三相串联VSC的通用控制策略 被引量：2

15

作者 郭宝甫 徐军 +1 位作者 郝全睿 高峰 《南方电网技术》 北大核心 2016年第2期1-9,共9页

三相串联VSC将三个单相VSC换流器在直流侧串联,相比传统的三相并联VSC,在承受相同直流电压的情况下,可以有效地减少开关元器件数目而降低直流换流器的造价。首先分析了利用交流侧有功功率调制实现三相串联VSC换流器交流故障穿越的基本原... 三相串联VSC将三个单相VSC换流器在直流侧串联,相比传统的三相并联VSC,在承受相同直流电压的情况下,可以有效地减少开关元器件数目而降低直流换流器的造价。首先分析了利用交流侧有功功率调制实现三相串联VSC换流器交流故障穿越的基本原理,然后考虑换流器变压器的接线方式,针对交流故障下保持电网电流三相对称、抑制瞬时有功二次波动、抑制瞬时无功二次波动以及抑制零序电流4种不同的控制目标,分别提出了相应的电流控制方案,并给出了推导参考电流的通用方法和4种电流控制方案对应的参考电流公式。最后在PSCAD/EMTDC中进行了仿真验证,仿真结果证明了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直流电网 广义同步坐标系 不对称交流电压 三相串联VSC 控制策略

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并网型交直交电源对船舶电力系统暂态稳定性影响的仿真分析 被引量：1

16

作者 孙玉伟 刘勇 +2 位作者 吴健 袁成清 汤旭晶 《上海海事大学学报》 北大核心 2023年第4期104-110,共7页

为解决故障扰动对集成并网型交直交电源的船舶电力系统暂态稳定性的不确定性影响问题,在电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)软件中构建集成并网型交直交电源的船舶交直流混联电力系统仿真模型,以电力系... 为解决故障扰动对集成并网型交直交电源的船舶电力系统暂态稳定性的不确定性影响问题,在电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)软件中构建集成并网型交直交电源的船舶交直流混联电力系统仿真模型,以电力系统电压、频率以及功角稳定理论为基础,探讨短路故障和突变负载扰动时的电力系统特征参数变化规律,分析短路故障和突变负载扰动时虚拟惯量对系统频率稳定性的支撑作用。结果表明:短路时的系统特征参数变化更剧烈,突变负载扰动时的电压波动为短路时的18.2%;突变负载扰动时虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略下功率仅需1.1 s稳定,恒功率控制策略下始终不稳定;当虚拟惯量为2 kg·m 2时VSG控制策略能够为系统提供-1.750~2.297 kW的惯量支撑功率。该研究结果可为并网型交直交电源在船舶电力系统中的应用提供理论指导。 展开更多

关键词 船舶电力系统 并网型交直交电源 暂态稳定性 虚拟同步发电机 虚拟惯量

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光伏电源利用直流-同步电机并网控制方法的研究 被引量：3

17

作者 孙颖 张建成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期78-83,共6页

针对光伏并网逆变器存在故障率高、谐波含量大、控制复杂等问题,提出一种实用的光伏电源利用直流-同步电机并网的方案。该光伏并网系统中光伏电源为直流电机供电,直流电机带动同步电机同轴旋转,实现直流与交流电能之间的转换。并网控制... 针对光伏并网逆变器存在故障率高、谐波含量大、控制复杂等问题,提出一种实用的光伏电源利用直流-同步电机并网的方案。该光伏并网系统中光伏电源为直流电机供电,直流电机带动同步电机同轴旋转,实现直流与交流电能之间的转换。并网控制系统包括光伏阵列最大功率跟踪控制、电机转速控制和同步电机端电压控制,当自动装置检测和判断同步电机满足并网条件时合闸并网。光伏系统并网后,同步电机的输出功率跟随光伏阵列输出功率的变化而变化。MATLAB/Simulink仿真验证了该并网方案的可行性,该方案得到的并网电压、电流波形质量好,能够同时向电网提供有功和无功功率,有利于改善电网功率因数。 展开更多

关键词 光伏发电 直流电机 同步电机 MPPT控制 并网控制

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交流励磁变速恒频风力发电系统的控制与仿真 被引量：3

18

作者 王君瑞 钟彦儒 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期297-303,共7页

本研究在分析旋转坐标系下双馈异步发电机(DFIG)数学模型的基础上,采用定子磁链定向方式,推导空载并网控制和DFIG矢量控制策略,通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。在Matlab/Simulink环境下,构建整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并... 本研究在分析旋转坐标系下双馈异步发电机(DFIG)数学模型的基础上,采用定子磁链定向方式,推导空载并网控制和DFIG矢量控制策略,通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。在Matlab/Simulink环境下,构建整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并进行空载并网、发电机有功、无功功率独立调节、最大风能捕获运行的仿真研究。仿真结果验证了矢量控制方案的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 交流励磁 定子磁链定向 空载并网 矢量控制

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基于虚拟同步发电机的多区域交直流互联电网二次调频控制 被引量：4

19

作者 陈辉 张卫川 +2 位作者 王理想 丁建顺 吴馨 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第3期405-410,共6页

通过模拟传统同步发电机的有功-频率响应特性,提出了基于虚拟同步发电机技术的交直流互联电网二次调频控制方法,使得VSC-HVDC主动响应频率变化。文章首先建立了含VSC-HVDC的交直流互联电网二次调频控制模型,通过优化虚拟同步发电机参数... 通过模拟传统同步发电机的有功-频率响应特性,提出了基于虚拟同步发电机技术的交直流互联电网二次调频控制方法,使得VSC-HVDC主动响应频率变化。文章首先建立了含VSC-HVDC的交直流互联电网二次调频控制模型,通过优化虚拟同步发电机参数构建了多区域交直流互联电网的二次调频控制策略,并以4区域交直流互联电网二次调频控制模型为例进行了仿真。仿真结果表明,文章所提出的基于虚拟同步发电机的VSC-HVDC调频策略,能够保证互联系统频率在较小的范围内变化,其调频效果优于传统的直流调制控制,明显地改善了互联电网的频率稳定性。 展开更多

关键词 交直流互联电网 虚拟同步发电机 VSC-HVdc 二次调频 频率稳定

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基于虚拟惯性自适应算法的电动汽车控制策略 被引量：13

20

作者 朱小鹏 卫志农 +3 位作者 颜全椿 范立新 顾文 李辰龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期134-141,共8页

针对电动汽车双向DC/DC变换器,提出了一种虚拟惯性自适应控制策略。首先对电动汽车接入的交直流混合微电网的换流器采用虚拟同步发电机技术进行控制,以此提高微电网的频率稳定性。然后,对电动汽车双向DC/DC变换器采取虚拟惯性自适应控制... 针对电动汽车双向DC/DC变换器,提出了一种虚拟惯性自适应控制策略。首先对电动汽车接入的交直流混合微电网的换流器采用虚拟同步发电机技术进行控制,以此提高微电网的频率稳定性。然后,对电动汽车双向DC/DC变换器采取虚拟惯性自适应控制,使其能够为直流网络的电压提供惯性支持,又可以在负荷出现波动时抑制直流电压变化过快,负荷波动消失时使电压迅速恢复至额定值。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建含电动汽车的交直流混合微电网模型并进行测试。测试结果验证了所提控制算法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 电动汽车 交直流混合微电网 虚拟惯性 自适应控制

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