混合级联单相九电平整流器及其控制策略

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作者 朱艺锋 周飞杉 +2 位作者 贾小磊 张紫阳 李岩 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期118-128,共11页

混合级联H桥整流器具有谐波性能好、电平数多、耐高压等优点,在电力电子变压器(PET)和电力机车牵引等领域具有良好的应用前景。首先,将传统级联H桥整流器其中一个单元换成含耦合电感的五电平整流单元,构成混合级联单相九电平整流器拓扑... 混合级联H桥整流器具有谐波性能好、电平数多、耐高压等优点,在电力电子变压器(PET)和电力机车牵引等领域具有良好的应用前景。首先,将传统级联H桥整流器其中一个单元换成含耦合电感的五电平整流单元,构成混合级联单相九电平整流器拓扑,解决了传统1∶3型级联H桥存在功率倒灌的问题。其次,针对该拓扑在分析其工作原理和建立数学模型的基础上,采用外环积分滑模控制(ISMC)和内环比例积分控制(PI)相结合的策略,在保留系统良好动态性能的同时解决了传统滑模控制存在稳态误差的问题。最后,通过在基本冗余矢量作用时间之上叠加补偿分量的方法,解决了级联单元间电容电压不平衡的问题,同时推导了电容电压平衡控制策略所适用的负载不平衡度范围。仿真和实验结果验证了所提拓扑和控制方法的有效性。 展开更多

关键词 混合级联H桥整流器 九电平整流器 改进滑模控制策略 稳态误差 电容电压平衡控制 负载不平衡度分析

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电动汽车混合制动系统控制策略的改进 被引量：22

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作者 何仁 俞剑波 王润才 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期125-130,共6页

针对电动汽车混合制动系统,通过对整车制动动力学和ECE R13法规的分析,理论上确定了混合制动系统的安全制动区域.在此区域内,以充分回收车辆制动能量为目标,在满足ECE R13制动法规和整车制动稳定性的前提下,对于前后轴机械制动力分配固... 针对电动汽车混合制动系统,通过对整车制动动力学和ECE R13法规的分析,理论上确定了混合制动系统的安全制动区域.在此区域内,以充分回收车辆制动能量为目标,在满足ECE R13制动法规和整车制动稳定性的前提下,对于前后轴机械制动力分配固定的混合制动系统,提出了一种电动机制动力与摩擦制动力分配的优化方法.以工作模式切换点的坐标及制动力分配曲线的斜率为优化对象进行优化.此外,基于制动力分配影响因素多变的特点,设计了一种3参数输入的制动力分配模糊控制策略.分别建立新的制动控制策略模型嵌入到ADVISOR2002中进行仿真分析,从而验证改进控制策略的有效性.结果表明2种新的控制策略能够有效改善电动汽车的制动能量回收率. 展开更多

关键词 电动汽车 混合制动 控制策略 模糊控制 能量回收率 改进方法

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基于改进型下垂控制的微电网多主从混合协调控制 被引量：18

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作者 程启明 褚思远 +2 位作者 程尹曼 杨小龙 张强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期69-75,共7页

考虑到微电网中包含有多个分布式电源,需要根据分布式电源的类型采用不同的控制方法,从而实现不同的协调控制策略。在对传统的下垂控制进行改进的基础上,考虑到传统主从控制与对等控制的优缺点,提出了将改进型下垂控制应用到介于主从控... 考虑到微电网中包含有多个分布式电源,需要根据分布式电源的类型采用不同的控制方法,从而实现不同的协调控制策略。在对传统的下垂控制进行改进的基础上,考虑到传统主从控制与对等控制的优缺点,提出了将改进型下垂控制应用到介于主从控制与对等控制之间的一种混合控制方法中,即两个或两个以上的分布式电源采用改进型下垂控制,并将这些下垂微电源整体作为主控部分,其余的微电源采用恒功率控制作为从控部分。最后,在MATLAB/Simulink软件中搭建了多下垂混合控制的微电网模型和传统的主从控制微电网模型,对两种控制的微电网分别进行孤岛、并网、投切负荷等操作进行了仿真比较,并分析了运行中各项参数变化的影响。仿真结果表明多下垂混合控制相比于传统的主从控制具有更好的适应性和稳定性。 展开更多

关键词 微电网(微网) 改进型下垂控制 混合协调控制 多主从控制 孤岛模式 并网模式

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基于电压变化率的改进下垂混合储能控制方法 被引量：4

4

作者 肖雄波 林云峰 +1 位作者 付立军 夏立 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期44-49,共6页

为改善直流微网中复合储能下垂控制功率分配的灵活性,提出了一种基于自定义电压变化率动态改变下垂系数的控制方法,并设计了电流归零控制器,可以实现储能暂态和稳态功率的合理分配,分析了参数变化对控制效果的影响。在PSCAD中搭建了含... 为改善直流微网中复合储能下垂控制功率分配的灵活性,提出了一种基于自定义电压变化率动态改变下垂系数的控制方法,并设计了电流归零控制器,可以实现储能暂态和稳态功率的合理分配,分析了参数变化对控制效果的影响。在PSCAD中搭建了含储能的直流微网模型,仿真验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 直流微网 改进下垂控制 功率分配 混合储能 电流归零

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基于混合储能系统的高电压穿越控制策略 被引量：10

5

作者 蒋子傲 崔双喜 《电测与仪表》 北大核心 2022年第3期125-130,共6页

针对双馈机组高电压穿越问题,为抑制直流母线电压波动,采用蓄电池-超级电容混合储能的拓扑结构,研究了储能系统协调充放电策略。针对储能系统,提出一种自动识别和切换的四种充放电工作模式。网侧变流器传统控制忽略了转子电流对直流母... 针对双馈机组高电压穿越问题,为抑制直流母线电压波动,采用蓄电池-超级电容混合储能的拓扑结构,研究了储能系统协调充放电策略。针对储能系统,提出一种自动识别和切换的四种充放电工作模式。网侧变流器传统控制忽略了转子电流对直流母线的冲击,文章提出了前馈补偿来优化有功电流的参考值。转子侧变流器传统控制忽略了定子磁链对有功和无功功率的影响,文中提出了对功率外环增加前馈补偿,分量来优化控制。MATLAB/Simulink中分别建立传统控制策略和改进控制策略两种模型,在相同的工况下,仿真结果表明所述方法在电网故障时,能更有效地抑制直流母线过电压,有效提升了高电压穿越能力。 展开更多

关键词 双馈感应发电机组 高电压穿越 混合储能 改进控制策略

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混联式混合动力客车控制策略参数优化研究 被引量：4

6

作者 李殿凯 张冰战 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期741-745,762,共6页

文章针对传统遗传算法(genetic algorithm,GA)易陷于局部收敛和“早熟”的缺点,提出了基于自适应交叉概率和变异概率的改进GA,并通过Ackley函数寻找全局最小值证明了该改进GA的有效性;根据混联式混合动力城市客车的结构特点,制定了逻辑... 文章针对传统遗传算法(genetic algorithm,GA)易陷于局部收敛和“早熟”的缺点,提出了基于自适应交叉概率和变异概率的改进GA,并通过Ackley函数寻找全局最小值证明了该改进GA的有效性;根据混联式混合动力城市客车的结构特点,制定了逻辑门限值整车控制策略,并采用Matlab与Cruise联合仿真的方式,建立了整车动态性能仿真分析模型;以百公里油耗为优化目标,运用改进GA,分别针对中国和欧洲典型的城市公交循环工况对控制策略参数进行优化,得到了最优解。结果表明,优化后的百公里油耗分别改善了20.29%和9.29%。 展开更多

关键词 混联式混合动力城市客车 控制策略 改进遗传算法(GA) 联合仿真 参数优化

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考虑VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算 被引量：2

7

作者 王学奎 彭春华 孙惠娟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3731-3741,共11页

鉴于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的控制策略会对含VSC交直流混合电网潮流产生直接影响,该文构建考虑多种VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算模型。该模型通过构造等效电路建立换流站内VSC控制参数与交流电网输出功率... 鉴于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的控制策略会对含VSC交直流混合电网潮流产生直接影响,该文构建考虑多种VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算模型。该模型通过构造等效电路建立换流站内VSC控制参数与交流电网输出功率的直接联系,以实现完整VSC电路模型下潮流方程的统一;并通过引入VSC自适应下垂控制系数作为潮流计算变量,以弥补现有方法无法适用于VSC自适应下垂控制策略电网的不足;此外,该模型将VSC调制度作为求解变量,并考虑调制度的约束问题,有效限制了调制度越限情形,还可实现调制度不同设定值下的潮流计算。基于上述模型,采用统一迭代法最终实现考虑各种VSC控制策略的交直流混合电网潮流计算,并通过算例验证模型的有效性与计算方法的快速收敛性。 展开更多

关键词 电压源换流器控制策略 交直流混合电网 潮流计算 自适应下垂控制 调制度

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基于子模块电容能量波动的MMILC下垂控制策略 被引量：1

8

作者 王舒炜 苏建军 刘洋 《电力工程技术》 北大核心 2023年第1期26-34,共9页

交直流混合配电网中,孤岛模式下互联换流器(interlinking converter,ILC)具有实现配网间功率平衡、维持交流频率和直流电压稳定的作用。模块化多电平互联换流器(modular multilevel interlinking converter,MMILC)作为ILC的拓扑之一,具... 交直流混合配电网中,孤岛模式下互联换流器(interlinking converter,ILC)具有实现配网间功率平衡、维持交流频率和直流电压稳定的作用。模块化多电平互联换流器(modular multilevel interlinking converter,MMILC)作为ILC的拓扑之一,具有谐波特性好、波形质量高、开关损耗低等优势。文中提出一种适用于MMILC的两级式下垂控制策略,首先基于子模块电容能量波动特性建立了适用于MMILC的新型交直流侧统一下垂特性;然后推导得出了MMILC直流侧电压与等效子模块电容电压间的数学关系,使MMILC仍可通过直流电压偏差进行功率调节,同时设置了下垂特性曲线的死区和最低允许运行范围;最后,分别对MMILC在不同负载模式和过载情况下的控制性能进行了仿真。仿真结果表明,所提出的MMILC两级式下垂控制策略可以自动平衡不同负载模式下交直流侧配网的功率偏差,过载情况下可以瞬时闭锁,验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 交直流混合配电网 模块化多电平互联换流器(MMILC) 统一下垂特性 下垂控制策略 孤岛模式 功率平衡

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基于交流信号注入的混合微电网功率均衡策略 被引量：9

9

作者 李占凯 李炬 +2 位作者 张福民 李瑞 张晓宇 《电网与清洁能源》 北大核心 2022年第2期18-26,34,共10页

实现微电网间功率精准与高效的分配是混合微电网的重要控制目标,但由于线路阻抗、负载及低速通信的存在,传统下垂控制难以同时解决混合微电网间的功率均衡及接口变换器间的循环功率问题。提出一种基于低频低幅值交流信号注入的混合微电... 实现微电网间功率精准与高效的分配是混合微电网的重要控制目标,但由于线路阻抗、负载及低速通信的存在,传统下垂控制难以同时解决混合微电网间的功率均衡及接口变换器间的循环功率问题。提出一种基于低频低幅值交流信号注入的混合微电网功率均衡控制策略,在公共直流母线中注入交流信号,建立直流微电网的频率—有功功率下垂关系,利用全局变量频率改进传统混合下垂控制策略,在解决并联接口变换器间循环功率的同时,实现了混合微电网间功率的精准分配。通过仿真,验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 混合微电网 功率均衡策略 交流信号注入 改进混合下垂控制策略 循环功率

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新型主从控制微电网运行控制策略研究 被引量：12

10

作者 周凌志 任永峰 +3 位作者 陈麒同 武欣宇 贾东卫 祝荣 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1100-1106,共7页

文章结合传统主从控制与对等控制的优点,提出了一种新型主从控制微电网协调控制策略,即把多个采用改进型下垂控制的分布式电源作为主控单元,其余分布式电源采用PQ控制作为从属单元。在对微电网结构以及微电源变流器控制策略进行理论分... 文章结合传统主从控制与对等控制的优点,提出了一种新型主从控制微电网协调控制策略,即把多个采用改进型下垂控制的分布式电源作为主控单元,其余分布式电源采用PQ控制作为从属单元。在对微电网结构以及微电源变流器控制策略进行理论分析的基础上,建立了新型主从控制微电网系统模型。设计并离网切换、负荷突增以及主控微电源发生故障工况时,对微电网系统的主要参数和运行特性进行深入分析。仿真结果表明,新型主从控制微电网协调控制策略可以满足不同工况下的系统运行需要,实现功率自动调节和系统频率电压恢复,具有较好的适应性和稳定性。 展开更多

关键词 微电网 新型主从控制 改进型下垂控制 混合协调控制

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含能量路由器的交直流混合配电网潮流计算 被引量：3

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作者 朱一昕 吴浩宇 +3 位作者 张志伟 宗晨曦 毕恺韬 许德智 《电力工程技术》 北大核心 2024年第1期136-145,共10页

能量路由器(energy router,ER)作为新兴电力电子设备,可以实现电能在电力系统中的灵活分配。分析ER对系统的影响,研究以ER为配电枢纽的交直流混合配电网潮流计算方法,对实现配电网的优化运行具有重要意义。文中首先基于改进交替迭代法建... 能量路由器(energy router,ER)作为新兴电力电子设备,可以实现电能在电力系统中的灵活分配。分析ER对系统的影响,研究以ER为配电枢纽的交直流混合配电网潮流计算方法,对实现配电网的优化运行具有重要意义。文中首先基于改进交替迭代法建立ER的稳态潮流模型,并对ER直流端口采用下垂控制策略,结合传统解耦法,提出一种适用于含ER的配电网交直流解耦迭代潮流计算方法。以含有多个ER的IEEE 14节点和IEEE 69节点配电系统为算例进行仿真计算,验证所提方法的正确性与收敛性。为分析ER对系统运行的影响,对不同场景下IEEE 69节点测试系统进行仿真计算,证明ER在系统中可以支撑节点电压,减小系统运行损耗。 展开更多

关键词 能量路由器(ER) 交直流混合配电网 改进交替迭代法 解耦迭代 下垂控制 潮流计算

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基于改进BP算法的混合动力系统分析

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作者 范红梅 李强伟 朱刚贤 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第7期197-200,205,共5页

为了节能减排并提高运行效率,设计了一套重型机械车辆用混合动力传动系统。建立了发动机、电机和电池的数学模型,并提出了一种基于改进BP算法的整体优化控制策略。在Amesim平台中建立了混合动力系统的一维机-液耦合仿真模型。仿真结果表... 为了节能减排并提高运行效率,设计了一套重型机械车辆用混合动力传动系统。建立了发动机、电机和电池的数学模型,并提出了一种基于改进BP算法的整体优化控制策略。在Amesim平台中建立了混合动力系统的一维机-液耦合仿真模型。仿真结果表明,改进的BP算法不但提高了收敛速度,使系统工作时发动机和电池的工作点更靠近高效区。试验结果表明混合动力系统较原系统燃油消耗率降低了18.5%,输出转矩提高了22%,重型机械车辆的动态和经济性能得到了较大提高。 展开更多

关键词 重型机械车辆 混合动力系统 改进BP算法 控制策略 节能效果

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车用混合电磁作动器优化设计与试验研究

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作者 汪若尘 戴煜 +2 位作者 丁仁凯 孟祥鹏 陈龙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期166-172,共7页

为了解决车用线性电磁作动器存在可靠性差的问题,设计了一种新型混合电磁作动器.针对该结构,采用改进天棚控制策略进行性能匹配,优化混合电磁作动器的性能参数,并以直线电机需要提供的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构... 为了解决车用线性电磁作动器存在可靠性差的问题,设计了一种新型混合电磁作动器.针对该结构,采用改进天棚控制策略进行性能匹配,优化混合电磁作动器的性能参数,并以直线电机需要提供的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构参数,最后试制实体样机并进行台架试验.试验结果表明,混合电磁作动器能够较好地改善车辆动力学性能,验证了样机的有效性. 展开更多

关键词 混合电磁作动器 改进天棚控制策略 优化设计 试验研究

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