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微电网多逆变器并联分散动态扰动补偿控制策略 被引量:19
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作者 胡长斌 石向一 +3 位作者 罗珊娜 周京华 马瑞 范辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期4425-4438,共14页
为增强微电网孤岛运行时对电压波动、环流、谐波和三相不平衡的抗扰动能力,提出基于鲁棒残差生成器的多逆变器并联分散动态扰动补偿控制策略。首先,考虑多逆变器并联的环流影响,建立准稳态条件下含线路参数的多逆变器并联状态空间模型,... 为增强微电网孤岛运行时对电压波动、环流、谐波和三相不平衡的抗扰动能力,提出基于鲁棒残差生成器的多逆变器并联分散动态扰动补偿控制策略。首先,考虑多逆变器并联的环流影响,建立准稳态条件下含线路参数的多逆变器并联状态空间模型,在下垂控制的基础上将并联状态空间模型转化为分散的单台逆变器模型,基于逆变器模型对电压波动、环流、谐波、三相不平衡和功率波动进行扰动分析。其次,针对逆变器双闭环控制结构,从扰动对消的角度设计动态补偿控制器Q(s),并将其控制信号作用于电流环的输入端,实现与原系统电流给定信号的叠加,从而达到对扰动信号联合补偿的效果。该方法简化了电流环二次动态补偿控制的结构,实现了Q(s)的低阶理论推导。然后,在每台并联的逆变器中加入鲁棒残差生成器和动态补偿控制器Qi(s),并根据本地信息推导Qi(s)的参数表达,实现多台逆变器间相互影响的进一步解耦。最后,在RTDS平台上设计了3台逆变器并联的硬件在环实验,验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 多逆变器并联 扰动分析 分散动态扰动补偿控制 电压波动 环流
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考虑动态端部效应与负载扰动的单边直线感应电机预测电流补偿控制 被引量:4
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作者 邓江明 陈特放 +2 位作者 唐建湘 彭鹏 居平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期3956-3963,共8页
论文提出一种针对单边直线感应电机(single-sided linear induction motors,SLIMs)的基于非线性负载扰动观测器的预测电流补偿控制策略。首先考虑到SLIM特有的动态端部效应的影响,通过跟踪补偿M-轴电流分量来维持次级磁链T-轴分量的恒定... 论文提出一种针对单边直线感应电机(single-sided linear induction motors,SLIMs)的基于非线性负载扰动观测器的预测电流补偿控制策略。首先考虑到SLIM特有的动态端部效应的影响,通过跟踪补偿M-轴电流分量来维持次级磁链T-轴分量的恒定,而后在一次线性条件下,引入一阶离散泰勒级数对速度状态进行预测。另一方面将电机气隙变化与各类边端效应对电机推力输出的影响统一为系统受到负载扰动的影响,而应对此扰动,通过非线性扰动观测器,在预测前向控制通路增加了实时补偿控制量,借此提升整个预测控制系统的鲁棒特性。最后实验对所提算法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 单边直线感应电机 电流补偿 预测控制 动态响应 非线性扰动观测器
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基于鲁棒扰动观测器的直流微电网电压动态补偿控制 被引量:13
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作者 胡长斌 王海鹏 +3 位作者 罗珊娜 周京华 史运涛 马瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期207-214,共8页
针对直流微电网中母线电压控制问题,设计一种基于鲁棒扰动观测器的动态补偿控制策略,完成DC-DC变换器的电压补偿。首先,在直流微电网系统架构的基础上对母线电压波动进行理论分析。其次,建立直流微电网系统的DC-DC变换器状态空间数学模... 针对直流微电网中母线电压控制问题,设计一种基于鲁棒扰动观测器的动态补偿控制策略,完成DC-DC变换器的电压补偿。首先,在直流微电网系统架构的基础上对母线电压波动进行理论分析。其次,建立直流微电网系统的DC-DC变换器状态空间数学模型,得到控制系统的输入输出关系。根据鲁棒双互质分解和尤拉参数化稳定控制器理论,得到基于鲁棒扰动观测器的控制架构,应用模型匹配理论反向补偿电流扰动所产生的输出值。通过线性矩阵不等式(LMI)方法求解电压环补偿控制器,并根据DC-DC变换器的动态结构图设计电流环补偿控制器。半实物仿真结果表明,该架构能够在不改变原系统结构参数的前提下,提升DC-DC变换器的动态性能,抑制负载投切、功率波动以及交流侧负载不平衡等引起的直流母线电压波动,增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直流微电网 直流母线电压 鲁棒扰动观测器 动态补偿控制策略 DC-DC变换器
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离散变结构控制基于扰动动态补偿的理想趋近律 被引量:4
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作者 刘云龙 高存臣 +1 位作者 赵林 梁霄 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第7期2011-2014,共4页
研究了带有系统内部参数摄动和外部干扰的离散时间系统变结构控制综合问题。给出了非匹配不确定离散时间系统带有扰动动态补偿的理想趋近律,消除了常规变结构控制中不确定项必须有界和满足匹配条件的限制。所设计的变结构控制器在有限... 研究了带有系统内部参数摄动和外部干扰的离散时间系统变结构控制综合问题。给出了非匹配不确定离散时间系统带有扰动动态补偿的理想趋近律,消除了常规变结构控制中不确定项必须有界和满足匹配条件的限制。所设计的变结构控制器在有限时间内可达切换面,有效地削弱了系统抖振,减小了切换带带宽,改善了系统动态品质。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 离散时间系统 变结构控制 非匹配 理想趋近律 扰动动态补偿
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采用低阶动态补偿器的电力系统分散控制 被引量:1
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作者 杜正春 王毅 +1 位作者 张强 方万良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第31期15-21,共7页
提出一种用低阶动态补偿器抑制电力系统低频振荡的分散控制方法。安装在不同地点的多个低阶动态补偿器通过给定结构输出反馈统一设计,使系统的所有机电振荡模态具有整体最优的阻尼效果。用本地可测量和广域测量系统(wide area measureme... 提出一种用低阶动态补偿器抑制电力系统低频振荡的分散控制方法。安装在不同地点的多个低阶动态补偿器通过给定结构输出反馈统一设计,使系统的所有机电振荡模态具有整体最优的阻尼效果。用本地可测量和广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)提供的部分关键远方信息共同作为补偿器的输入,从而可使本地振荡模态和区间振荡模态都得到良好的抑制。同时考虑多种运行方式优化控制器参数,使控制器具有更好的适应性;采用区域极点配置保证控制器具有一定的鲁棒性。最后,将控制器的参数求解归结为一个非光滑优化问题,并用梯度采样法进行求解。2个示例系统的仿真结果表明,该文所设计的控制器对低频振荡有着明显的抑制作用,优于传统的电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)。 展开更多
关键词 电力系统 低频振荡 动态补偿 分散控制 梯度采样法
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基于最小能量补偿控制的微网动态电压恢复器 被引量:7
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作者 黄永红 徐俊俊 孙玉坤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期128-136,共9页
针对目前微网在并网运行模式下或由并网向孤岛运行模式切换中出现的短时电压扰动问题,建立了适合于微网不同运行模式下的动态电压恢复器(DVR)模型。微网中DVR以传统的混合级联H桥多电平逆变器拓扑结构为主体框架,采用一种改进的逆变器... 针对目前微网在并网运行模式下或由并网向孤岛运行模式切换中出现的短时电压扰动问题,建立了适合于微网不同运行模式下的动态电压恢复器(DVR)模型。微网中DVR以传统的混合级联H桥多电平逆变器拓扑结构为主体框架,采用一种改进的逆变器最小能量补偿控制策略,该方法物理意义明确,数学推导清晰,在确定DVR最小注入功率角时简洁方便,并能够进一步减少DVR在工作时的能量消耗,延长补偿时间;DVR以微网中自带的风电机组-蓄电池为直流储能单元,降低运行成本;当微网运行于孤岛模式下,DVR工作在微电源方式,可以减少主网的电能供给,提高DVR设备的利用率,实现节能减排。算例仿真结果说明了所提DVR模型的可行性。 展开更多
关键词 微网 动态电压恢复器 短时电压扰动 混合级联H桥多电平逆变器 最小能量补偿控制
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含二阶扰动补偿的交错并联变换器自抗扰控制 被引量:7
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作者 周雪松 王博 +2 位作者 马幼捷 陶珑 杨清 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期159-170,共12页
光伏微电网是分布式能源的重点发展方向,针对微电网中交错并联式双向直-直变换器的端口存在较大扰动时自抗扰控制策略的性能不佳的问题,提出一种基于二阶扰动信息补偿的自抗扰控制器。引入两维状态变量共同补偿控制系统的内部模型偏差... 光伏微电网是分布式能源的重点发展方向,针对微电网中交错并联式双向直-直变换器的端口存在较大扰动时自抗扰控制策略的性能不佳的问题,提出一种基于二阶扰动信息补偿的自抗扰控制器。引入两维状态变量共同补偿控制系统的内部模型偏差量与外部扰动,实现了对总和扰动状态的精确重构。利用跟踪微分器生成的给定信号误差微分值改进了线性控制策略,以达到优化电压信号跟踪精度的目的。通过理论推导给出了改进控制器的可调参数物理意义及整定公式,并从噪声抑制、扰动补偿、频域特性等方面的理论与数值分析指出了改进后的控制器能够提升控制效果的原因。仿真对比表明,在不改变调参难度的基础上,使用二阶扰动信息补偿的自抗扰控制器在信号跟踪性能、抗扰性能与鲁棒性能上均优于传统自抗扰和双闭环PI控制策略。 展开更多
关键词 光伏微电网 自抗扰控制 扰动补偿 动态性能 鲁棒性 参数配置
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基于动态补偿的铝型材等温挤压控制器 被引量:1
8
作者 周理 刘琰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第7期112-116,共5页
针对铝型材热挤压过程进行了热力学建模,研究了等温挤压控制的非线性问题,并提出了基于动态补偿的解决方法。首先用线性系统和高阶非线性扰动表示非线性系统;然后设计基于动态补偿的等温挤压控制器,并通过非线性估计及控制器方程计算控... 针对铝型材热挤压过程进行了热力学建模,研究了等温挤压控制的非线性问题,并提出了基于动态补偿的解决方法。首先用线性系统和高阶非线性扰动表示非线性系统;然后设计基于动态补偿的等温挤压控制器,并通过非线性估计及控制器方程计算控制参数;最后通过实验验证了本控制器的有效性。 展开更多
关键词 动态补偿 控制 等温挤压 非线性扰动
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计及动态无功控制影响的大规模风电汇集地区电压稳定性分析 被引量:21
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作者 周红婷 宋玮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期13-18,共6页
为了进一步分析大规模风电汇集地区电压稳定性,提出应考虑风电场动态无功控制的影响。基于电压-无功灵敏度法解释了动态无功补偿装置的恒无功控制方式所带来的汇集地区电压上升问题。利用小扰动稳定法,分析出采用高压侧恒电压控制的风... 为了进一步分析大规模风电汇集地区电压稳定性,提出应考虑风电场动态无功控制的影响。基于电压-无功灵敏度法解释了动态无功补偿装置的恒无功控制方式所带来的汇集地区电压上升问题。利用小扰动稳定法,分析出采用高压侧恒电压控制的风电场内动态无功补偿装置之间存在很强的相互作用,并会引起不稳定的电压振荡。以华北某风电汇集地区为例,在PSS/E中比较分析区内所有风电场内动态无功补偿装置分别采用恒无功、高压侧恒电压和低压侧恒电压三种控制方式时受到小扰动后的电压变化。仿真结果验证了分析结论,表明在研究风电汇集地区电压稳定性问题上,考虑风电场的动态无功控制影响是必要的。 展开更多
关键词 风电汇集地区 动态无功补偿方式 扰动稳定分析 电压稳定 无功电压控制
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非线性系统的动态面自抗扰控制器设计及应用 被引量:3
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作者 李娟 邱军婷 高海涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1278-1284,共7页
针对一类具有严格反馈形式的非线性系统的控制问题,本文将动态面控制技术和自抗扰控制技术相结合,提出了动态面自抗扰控制算法。控制器包括三个功能:利用跟踪微分器给出期望信号以及其一阶导;利用扩张状态观测器估计外界扰动;扰动补偿... 针对一类具有严格反馈形式的非线性系统的控制问题,本文将动态面控制技术和自抗扰控制技术相结合,提出了动态面自抗扰控制算法。控制器包括三个功能:利用跟踪微分器给出期望信号以及其一阶导;利用扩张状态观测器估计外界扰动;扰动补偿。该控制器有效避免了传统反步法中出现的"微分爆炸"现象,并避免了控制器设计对系统数学模型的精确要求。依据李亚普洛夫稳定性理论进行控制器设计,并对扩张状态观测器和动态面部分进行了稳定性分析。通过水下无人航行器模型仿真,仿真结果表明:航迹误差在(-4,4)范围内,验证了该控制算法的有效性。 展开更多
关键词 线性系统 动态控制 跟踪微分器 观测器 扰动补偿 自抗扰控制 鲁棒性 水下无人航行器
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基于动态反馈补偿的随动系统特性分析 被引量:1
11
作者 洪祖德 郭志波 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2002年第2期92-94,共3页
对一类具有动态反馈补偿的随动系统的特性进行了分析 理论分析和仿真结果均表明动态补偿方法是一种强有力的校正方法
关键词 扰动 动态反馈补偿 随动系统 特性分析 控制系统 等效Ⅱ型系统 仿真
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风电汇集地区SVC控制方式对电压异常振荡影响因素分析 被引量:14
12
作者 于淼 谢欢 +3 位作者 宋玮 王衡 贺静波 辛焕海 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期73-78,共6页
随着风电渗透率不断升高,在大规模风电汇集地区由新投入静止无功补偿器(SVC)引发电压异常振荡的现象时有发生,引发了运行及研究人员的关注。基于典型大规模风电汇集地区无功电压控制现状,在DIgSILENT/PowerFactory中建立等效的系统模型,... 随着风电渗透率不断升高,在大规模风电汇集地区由新投入静止无功补偿器(SVC)引发电压异常振荡的现象时有发生,引发了运行及研究人员的关注。基于典型大规模风电汇集地区无功电压控制现状,在DIgSILENT/PowerFactory中建立等效的系统模型,从SVC控制方式的角度出发,采用小干扰稳定特征值分析、时域仿真及波特图等不同稳定分析方法,对无功补偿装置恒电压和恒无功两种控制方式的适应性进行了比较与分析。并通过引入控制理论中对特定变量进行开环传递函数推导的方法,从新投入控制器的视角,以理论层面上对实际现场中新无功补偿控制器投入诱发振荡的现象进行了机理分析。研究结果表明:SVC不同控制方式随着系统变化的适应性不同,就系统已投入SVC风电场数目及系统阻抗方面的变化而言,对于大规模风电汇集地区的弱送端系统,无功补偿装置恒无功控制方式较恒电压控制方式的适应性更优。 展开更多
关键词 风电汇集地区 动态无功补偿控制方式 扰动稳定性 特征值模态分析 传递函数
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航空发动机空气起动系统的前馈-反馈复合控制 被引量:6
13
作者 雷勇 李辉 石小江 《机电工程》 CAS 2011年第5期586-589,共4页
针对"在台架试验中用于带转航空发动机的空气起动系统在起动时存在一定常阶跃扰动,造成空气起动机带转航空发动机至点火转速时间过长,导致起动失败,而常规PID反馈控制无法消除扰动"的问题,提出了前馈补偿的方法。首先通过系... 针对"在台架试验中用于带转航空发动机的空气起动系统在起动时存在一定常阶跃扰动,造成空气起动机带转航空发动机至点火转速时间过长,导致起动失败,而常规PID反馈控制无法消除扰动"的问题,提出了前馈补偿的方法。首先通过系统辨识方法获得对象及扰动的传递函数,设计了基于两者模型的动态前馈补偿控制器,并与PID反馈控制器组成了复合控制器。实际使用结果表明,前馈-反馈复合控制器使空气起动机进口压力上升时间减小了6 s,极大提高了系统的抗扰动特性,保证了发动机的顺利起动。 展开更多
关键词 阶跃扰动 系统辨识 动态前馈补偿 复合控制
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升压型功率因数校正变换器的改进线性自抗扰电压环控制 被引量:1
14
作者 刘鑫磊 张犁 刘淇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期5238-5246,共9页
为进一步提高升压型功率因数校正变换器的抗干扰能力和动态响应性能,提出了一种基于线性自抗扰(linear active disturbance rejection control,LADRC)的改进控制策略。在线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的基... 为进一步提高升压型功率因数校正变换器的抗干扰能力和动态响应性能,提出了一种基于线性自抗扰(linear active disturbance rejection control,LADRC)的改进控制策略。在线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的基础上引入广义扰动补偿算子(generalized disturbance compensation operator,GDCO)使观测器快速预估补偿扩张状态,在不引入高频噪声的前提下提高了观测器的灵敏度,为电压外环控制器增加了自由度。详细分析了不同GDCO参数对系统抗扰性能和动稳特性影响,并给出了参数选择方法。搭建了1kW的升压型功率因数校正变换器样机,并进行了仿真和实验验证,结果表明相比于电压外环采用传统PI控制或线性自抗扰控制,所提LADRC-GDCO控制可在同样网侧电流谐波下,进一步提升了变换器的动态响应和抗干扰能力。 展开更多
关键词 升压型功率因数校正变换器 线性自抗扰控制 广义扰动补偿算子 动态响应
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基于负载预测的PMSM前馈控制新方法
15
作者 石子龙 李宪 《现代电子技术》 2025年第19期129-135,共7页
针对永磁同步电机运行中常因负载转矩变动频繁、转矩幅值变动大及其他未知扰动,导致其转速的动态跟踪性能差等问题,文中提出一种基于电机负载转矩预测的前馈控制新方法。通过转矩建模与预测,在其进入电机动态时而非造成转速误差后即采... 针对永磁同步电机运行中常因负载转矩变动频繁、转矩幅值变动大及其他未知扰动,导致其转速的动态跟踪性能差等问题,文中提出一种基于电机负载转矩预测的前馈控制新方法。通过转矩建模与预测,在其进入电机动态时而非造成转速误差后即采取控制动作,显著提升了电机转速的动态跟踪性能;针对负载预测误差引入的控制误差,采用一种通用误差补偿机制,并给出了理论证明和仿真验证。仿真结果表明,相较于同类前馈控制方法,所提方法显著提升了电机转速的动态跟踪性能,抗干扰能力也明显增强。 展开更多
关键词 前馈控制 负载预测 永磁同步电机 转速控制 扰动预测 误差补偿 动态跟踪
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