为了提升锂离子电池组均衡系统的性能,提出了一种基于模糊自适应模型预测控制(fuzzy adaptive model predictive control,FAMPC)的模块化均衡系统。首先,由改进的buck-boost电路和反激变压器组成双层均衡拓扑结构;其次,以不同电池剩余容...为了提升锂离子电池组均衡系统的性能,提出了一种基于模糊自适应模型预测控制(fuzzy adaptive model predictive control,FAMPC)的模块化均衡系统。首先,由改进的buck-boost电路和反激变压器组成双层均衡拓扑结构;其次,以不同电池剩余容量(state of charge,SOC)的状态作为模糊逻辑算法的输入,对均衡电流的约束条件进行调节;再次,基于FAMPC均衡控制方法,直接利用开关管的占空比作为系统输入;最后,在改变电池组状态并不使用额外电流控制机制的情况下进行仿真实验。结果表明,与传统的模糊控制方法相比,所提系统在正常条件下均衡速度提高了约24.51%,在电池低SOC的极端条件下均衡速度可以进一步提高至34.48%。所提系统将模糊算法提供的稳定性与模型预测控制算法的快速性相结合,保证了电池组更安全稳定的运行,可为电池组性能提升研究提供参考。展开更多
由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,...由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)与模型预测控制(model predictive control,MPC)的复合控制策略。在电压外环控制中采用LADRC策略以提高系统快速性与抗扰性,并给电流内环提供更精确的参考电流信号;在电流内环控制中采用电流MPC策略以提高跟踪参考信号的能力与系统的鲁棒性,同时对模型预测的空间电压矢量的分区进行优化,减少控制器计算量,在保证输出电流质量的前提下提高运算速度。最后,基于MATLAB/Simulink仿真实验平台对系统进行建模仿真,结果验证了采用LADRC-MPC控制策略对电网电压暂升/暂降、负载不对称引起的电流畸变与谐波污染等综合电能质量问题,可以起到更好的补偿效果,对电网电压的支撑能力也更强。展开更多
针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布...针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布式一致性算法通过稀疏通信网络交换本地信息与相邻信息,求解全局母线电压平均值,并引入积分环节提高传统通信方式的收敛性。接着考虑系统负荷投切以及源侧功率波动导致的电压突变,基于DCES中的双向全桥DC/DC变换器构建预测模型,令各DCES根据系统功率波动状态自适应求解最佳虚拟电容值,平滑直流母线电压,提升了动态响应速度,同时分析了系统电压的收敛性与稳定性。最后通过MATLAB/Simulink在随机波动负荷、实际光伏场景下从电压质量、即插即用性能、系统惯性3个方面验证了模型的有效性,所提出的控制策略在保证系统电压平稳的同时,具有更优的动态响应能力。展开更多
文摘为了提升锂离子电池组均衡系统的性能,提出了一种基于模糊自适应模型预测控制(fuzzy adaptive model predictive control,FAMPC)的模块化均衡系统。首先,由改进的buck-boost电路和反激变压器组成双层均衡拓扑结构;其次,以不同电池剩余容量(state of charge,SOC)的状态作为模糊逻辑算法的输入,对均衡电流的约束条件进行调节;再次,基于FAMPC均衡控制方法,直接利用开关管的占空比作为系统输入;最后,在改变电池组状态并不使用额外电流控制机制的情况下进行仿真实验。结果表明,与传统的模糊控制方法相比,所提系统在正常条件下均衡速度提高了约24.51%,在电池低SOC的极端条件下均衡速度可以进一步提高至34.48%。所提系统将模糊算法提供的稳定性与模型预测控制算法的快速性相结合,保证了电池组更安全稳定的运行,可为电池组性能提升研究提供参考。
文摘由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)与模型预测控制(model predictive control,MPC)的复合控制策略。在电压外环控制中采用LADRC策略以提高系统快速性与抗扰性,并给电流内环提供更精确的参考电流信号;在电流内环控制中采用电流MPC策略以提高跟踪参考信号的能力与系统的鲁棒性,同时对模型预测的空间电压矢量的分区进行优化,减少控制器计算量,在保证输出电流质量的前提下提高运算速度。最后,基于MATLAB/Simulink仿真实验平台对系统进行建模仿真,结果验证了采用LADRC-MPC控制策略对电网电压暂升/暂降、负载不对称引起的电流畸变与谐波污染等综合电能质量问题,可以起到更好的补偿效果,对电网电压的支撑能力也更强。
文摘针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布式一致性算法通过稀疏通信网络交换本地信息与相邻信息,求解全局母线电压平均值,并引入积分环节提高传统通信方式的收敛性。接着考虑系统负荷投切以及源侧功率波动导致的电压突变,基于DCES中的双向全桥DC/DC变换器构建预测模型,令各DCES根据系统功率波动状态自适应求解最佳虚拟电容值,平滑直流母线电压,提升了动态响应速度,同时分析了系统电压的收敛性与稳定性。最后通过MATLAB/Simulink在随机波动负荷、实际光伏场景下从电压质量、即插即用性能、系统惯性3个方面验证了模型的有效性,所提出的控制策略在保证系统电压平稳的同时,具有更优的动态响应能力。
