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基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
1
作者
黄红杰
皇金锋
周杰
《电工技术学报》
北大核心
2025年第1期178-189,共12页
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中...
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先,该控制策略以自抗扰控制(ADRC)为基础,将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中,通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动,并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力;其次,采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能;再次,根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明,该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果,并减小了并网电流谐波,提高了系统暂态响应能力。
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关键词
两级式储能变流器
有限时间观测器
自抗扰控制
积分滑模
StarSim
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职称材料
基于三电平拓扑的两级式储能变流器控制策略
被引量：
3
2
作者
岳菁鹏
张枭
+2 位作者
马凯
秦妍
董旭柱
《广东电力》
2022年第2期44-53,共10页
随着电网中分布式可再生能源的渗透率不断增加,微电网的应用引起了广泛的关注。储能变流器作为微电网中的重要组成部分,在其运行管理中发挥着关键的作用;然而,常见的单级式储能变流器输入电压范围窄、适用范围小,两电平储能变流器则具...
随着电网中分布式可再生能源的渗透率不断增加,微电网的应用引起了广泛的关注。储能变流器作为微电网中的重要组成部分,在其运行管理中发挥着关键的作用;然而,常见的单级式储能变流器输入电压范围窄、适用范围小,两电平储能变流器则具有器件承受大、设备体积大的缺点。为了解决上述问题,提出一种基于三电平拓扑的两级式储能变流器的控制策略,对三电平buck-boost电路与三电平逆变电路的工作过程进行分析,并设计相应的控制策略。所提出的控制策略实现了三电平两级式储能变流器与电网间有功功率和无功功率双向流动的功能,具有功率密度大、直流输入电压范围宽的优点。利用MATLAB/Simulink搭建的仿真模型对所提出的控制策略进行了验证,仿真结果验证了控制策略的有效性与可行性。最后,研制了储能变流器样机进行相关实验,实验结果验证了控制策略的实际应用效果。
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关键词
三电平拓扑
两级式储能变流器
无功补偿控制
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职称材料
题名
基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
1
作者
黄红杰
皇金锋
周杰
机构
陕西理工大学电气工程学院
出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第1期178-189,共12页
基金
陕西省自然科学研究项目资助(2023-JC-YB-442)。
文摘
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先,该控制策略以自抗扰控制(ADRC)为基础,将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中,通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动,并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力;其次,采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能;再次,根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明,该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果,并减小了并网电流谐波,提高了系统暂态响应能力。
关键词
两级式储能变流器
有限时间观测器
自抗扰控制
积分滑模
StarSim
Keywords
Two-stage power conversion system
finite-time observer
active disturbance rejection control
integral sliding mode
StarSim
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于三电平拓扑的两级式储能变流器控制策略
被引量：
3
2
作者
岳菁鹏
张枭
马凯
秦妍
董旭柱
机构
广东电网有限责任公司电力科学研究院
西安交通大学电气工程学院
武汉大学电气与自动化学院
出处
《广东电力》
2022年第2期44-53,共10页
基金
中国博士后科学基金(2021M690721)
中国南方电网有限责任公司科技项目(036100KK52210029
GDKJXM20212013)。
文摘
随着电网中分布式可再生能源的渗透率不断增加,微电网的应用引起了广泛的关注。储能变流器作为微电网中的重要组成部分,在其运行管理中发挥着关键的作用;然而,常见的单级式储能变流器输入电压范围窄、适用范围小,两电平储能变流器则具有器件承受大、设备体积大的缺点。为了解决上述问题,提出一种基于三电平拓扑的两级式储能变流器的控制策略,对三电平buck-boost电路与三电平逆变电路的工作过程进行分析,并设计相应的控制策略。所提出的控制策略实现了三电平两级式储能变流器与电网间有功功率和无功功率双向流动的功能,具有功率密度大、直流输入电压范围宽的优点。利用MATLAB/Simulink搭建的仿真模型对所提出的控制策略进行了验证,仿真结果验证了控制策略的有效性与可行性。最后,研制了储能变流器样机进行相关实验,实验结果验证了控制策略的实际应用效果。
关键词
三电平拓扑
两级式储能变流器
无功补偿控制
Keywords
three-level topology
two-stage energy storage converter
reactive power compensation control
分类号
TM74 [电气工程—电力系统及自动化]
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
黄红杰
皇金锋
周杰
《电工技术学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于三电平拓扑的两级式储能变流器控制策略
岳菁鹏
张枭
马凯
秦妍
董旭柱
《广东电力》
2022
3
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引证文献
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