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基于可用调频能量的风电机组综合虚拟惯性控制参数整定 被引量:1
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作者 李可心 安军 +2 位作者 石岩 周毅博 刘楚瑜 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1382-1394,共13页
准确评估并合理利用风电机组的调频能力是目前研究亟须解决的问题。为此,提出一种基于可用调频能量的风电机组综合虚拟惯性控制参数整定方法。首先,推导了风电机组机械能损失和可用转子动能与风速之间的数学模型,根据模型揭示了风速变... 准确评估并合理利用风电机组的调频能力是目前研究亟须解决的问题。为此,提出一种基于可用调频能量的风电机组综合虚拟惯性控制参数整定方法。首先,推导了风电机组机械能损失和可用转子动能与风速之间的数学模型,根据模型揭示了风速变化对二者的影响,实现了风电机组调频能力的有效评估;其次,建立了风电机组调频能量与控制参数的关系表达式,计及风电机组可用调频能量、系统的频率变化量和频率变化率,考虑不同场景下的调频优先等级,设计了模糊控制规则,并基于模糊控制规则采用模糊逻辑控制方法得到了综合控制效果最优时的控制参数整定值;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 风电机组 综合虚拟惯性控制 可用调频能量 参数整定
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基于改进虚拟惯性控制的直流充电桩控制方法 被引量:2
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作者 杨成顺 王鹏 +1 位作者 许德智 黄宵宁 《电力工程技术》 北大核心 2024年第5期150-159,共10页
直流充电桩充电速度快、效率高的优点使得电动汽车负载可以频繁投切,但其作为直流系统具有惯性小、阻尼弱的特点。为降低电动汽车负载投切对直流侧电压扰动的影响,文中提出一种基于改进虚拟惯性(virtual inertia,VI)控制的直流充电桩控... 直流充电桩充电速度快、效率高的优点使得电动汽车负载可以频繁投切,但其作为直流系统具有惯性小、阻尼弱的特点。为降低电动汽车负载投切对直流侧电压扰动的影响,文中提出一种基于改进虚拟惯性(virtual inertia,VI)控制的直流充电桩控制方法。首先,类比虚拟同步机(virtual synchronous machine,VSM)技术推出VI控制,赋予直流系统一定的惯性与阻尼支撑。其次,采用指令滤波反推积分滑模(command filter backstepping integral sliding mode,CFBISM)控制对VI控制进行改进,即采用积分滑模(integral sliding mode,ISM)控制优化VI控制,增强系统的鲁棒性,并采用指令滤波反推控制对其中关键参数进行重构,避免控制器出现计算膨胀现象,同时对电流内环采用改进ISM控制从而进一步提升控制效果。然后,通过Lyapunov稳定性判据证明所提控制方法的稳定性。最后,通过仿真对比验证了文中所提控制方法可将直流侧电压波动限制在2 V以内,动态响应速度提高约0.1 s,关键参数在稳态时的扰动限制在1 V左右,从而验证了其响应速度快、鲁棒性好的特性。 展开更多
关键词 虚拟惯性(vi)控制 直流充电桩 电动汽车 反推控制 指令滤波 积分滑模(ISM)控制
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基于改进模型预测的并网变换器自适应虚拟惯性控制策略研究 被引量:1
3
作者 郑峰 苏明鸿 +3 位作者 陈静 刘宝谨 刘莞玲 梁宁 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期35-46,共12页
针对低惯性直流微电网中母线电压易受网内功率波动影响的问题,提出了一种基于改进模型预测的直流微电网并网变换器自适应虚拟惯性控制策略。首先,电压外环引入自适应类虚拟同步发电机控制,通过将控制方程中的虚拟惯性参数与电压变化率... 针对低惯性直流微电网中母线电压易受网内功率波动影响的问题,提出了一种基于改进模型预测的直流微电网并网变换器自适应虚拟惯性控制策略。首先,电压外环引入自适应类虚拟同步发电机控制,通过将控制方程中的虚拟惯性参数与电压变化率结合起来,实现虚拟惯性参数的灵活可调。其次,在电流内环引入模型预测控制,并采用改进延时补偿算法,实现对给定电流值快速跟踪的同时改善控制系统的动态特性。最后,基于Matlab/Simulink建立了系统模型进行仿真。结果表明,与传统的虚拟惯性控制策略相比较,所提控制策略下的直流母线电压波动幅值更小且动态性能更佳,可以有效提高直流母线电压的稳定性和直流微电网的惯性。 展开更多
关键词 直流微电网 并网变换器 自适应虚拟惯性控制 模型预测控制
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直流配电系统虚拟惯性控制阻尼增强特性分析及参数设计
4
作者 赵文梦 陈鹏伟 +2 位作者 许昭 陈新 陈杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期136-144,共9页
为说明直流配电系统附加虚拟惯性控制对系统阻尼的影响机理并实现合理配置,首先从模拟电容的物理概念出发,基于直流网络二端口等效,解释了负载侧并联电容对系统惯性-阻尼的同步增强作用及与源侧并联电容的差异性。其次,针对面向负载供... 为说明直流配电系统附加虚拟惯性控制对系统阻尼的影响机理并实现合理配置,首先从模拟电容的物理概念出发,基于直流网络二端口等效,解释了负载侧并联电容对系统惯性-阻尼的同步增强作用及与源侧并联电容的差异性。其次,针对面向负载供电的定功率和定交流电压控制电压源变换器(VSC),在推导附加虚拟惯性控制补偿环节的基础上,通过直流侧阻抗的建模和分解,确定了可强化系统阻尼的虚拟电容与电阻分量。然后,考虑接入稳定性、控制器响应速度和高频谐波导致的控制误差,提出了基于附加导纳分频段近似和参数可行域估计的负载VSC虚拟惯性控制参数设计方法。最后,通过双端/三端直流配电系统的仿真分析和RT-Lab硬件在环实验,验证了负载VSC附加虚拟惯性控制的阻尼增强特性及参数设计方法的有效性。 展开更多
关键词 直流配电系统 虚拟惯性控制 阻尼 电压源变换器(VSC) 参数设计
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基于虚拟惯性控制的光伏直流微电网稳定性分析 被引量:7
5
作者 王家乾 赵晋斌 +2 位作者 曾志伟 毛玲 屈克庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期55-61,95,共8页
在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较... 在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较大情况下的母线电压平滑输出。理论分析与实验结果表明,所提控制方法在保证光伏利用率的基础上,对母线电压波动的抑制效果明显。 展开更多
关键词 直流微电网 母线节点导纳网络 小干扰稳定性 虚拟惯性控制
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基于超前滞后环节虚拟惯性的VSG控制策略 被引量:56
6
作者 徐海珍 张兴 +4 位作者 刘芳 毛福斌 石荣亮 余畅舟 余勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1918-1926,共9页
针对现有基于一阶环节虚拟惯性的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网PQ控制系统,其VSG功率控制稳态和动态特性的调节存在矛盾,即若减小VSG功率超调,则会导致功率响应减慢和稳态误差增大,为此提出基于超前滞后环节... 针对现有基于一阶环节虚拟惯性的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网PQ控制系统,其VSG功率控制稳态和动态特性的调节存在矛盾,即若减小VSG功率超调,则会导致功率响应减慢和稳态误差增大,为此提出基于超前滞后环节虚拟惯性的VSG控制策略,该控制策略在原有一阶惯性环节基础上,增加一个超前环节,形成超前滞后惯性环节。通过调节超前环节系数,可改变有功闭环传递函数的零极点位置,在确保功率稳态控制性能的同时,加快了VSG的功率响应速度,增大了系统阻尼,从而有效减小了VSG动态过程中其储能单元的功率冲击。通过仿真和实验验证所提方案的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步电机 虚拟惯性 微网 PQ控制 超前滞后环节
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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
7
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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基于变下垂系数的直流配电网自适应虚拟惯性控制 被引量:71
8
作者 王毅 黑阳 +1 位作者 付媛 施凯伦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期116-124,共9页
直流配电网采用电压下垂控制具有较好的稳定性,但对高频随机功率波动的调节能力较差。文中研究了适用于直流配电网电压下垂控制的虚拟惯性控制方法,以兼顾调压器的快速性和稳定性,改善直流配电网电压质量。所述控制策略在功率波动瞬间... 直流配电网采用电压下垂控制具有较好的稳定性,但对高频随机功率波动的调节能力较差。文中研究了适用于直流配电网电压下垂控制的虚拟惯性控制方法,以兼顾调压器的快速性和稳定性,改善直流配电网电压质量。所述控制策略在功率波动瞬间通过调压器下垂特性曲线的摆动,快速释放或吸收能量,相当于在直流侧虚拟出比实际电容大得多的虚拟电容,提高了系统惯性,有效抑制了直流电压波动。同时,理论分析了在不同运行情况下该控制策略所能提供的具体的虚拟惯性裕度,在此范围内根据电压大小自适应地调节下垂系数,提供大小可变的惯性支持,从而使系统获得最佳动态响应。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了四端风储直流配电网系统并进行仿真验证,结果表明所述控制策略能够起到改善系统暂态响应、提高直流母线电压质量,以及平滑与交流主网交换功率的作用。 展开更多
关键词 直流配电网 虚拟惯性 下垂控制 蓄电池储能 电能质量
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基于预测方法的直流微网混合储能虚拟惯性控制 被引量:40
9
作者 于明 王毅 李永刚 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1526-1532,共7页
为增强直流微网扰动抑制能力,使直流侧电压在系统扰动时呈现惯性响应特性,提出了一种基于变流器预测控制的直流微网混合储能系统虚拟惯性控制策略。该方法采用微网储能系统变流器作为虚拟惯性控制单元,增加直流电压变化作为控制输入变量... 为增强直流微网扰动抑制能力,使直流侧电压在系统扰动时呈现惯性响应特性,提出了一种基于变流器预测控制的直流微网混合储能系统虚拟惯性控制策略。该方法采用微网储能系统变流器作为虚拟惯性控制单元,增加直流电压变化作为控制输入变量,增强了其暂态运行稳定性。此外,为提高直流微网本地控制速度,以配合储能系统的快速惯性调节,避免因控制延时造成的滞后控制现象,提出了基于模型预测方法的储能变流器本地控制方法,并采用由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统,以弥补蓄电池充放电速率较慢的缺点。基于Matlab建立了风电直流微网系统仿真模型,仿真结果验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 直流微网 虚拟惯性 模型预测控制 混合储能
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双馈抽水蓄能机组参与电网调频的改进虚拟惯性控制策略 被引量:32
10
作者 李辉 刘海涛 +3 位作者 宋二兵 肖洪伟 骆林 黄智欣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期58-65,共8页
为了提高双馈抽水蓄能机组参与电网调频的能力,提出一种带比例—微分(PD)环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组运行特点,分别建立了可逆水泵水轮机和双馈感应电机的数学模型及双馈抽水蓄能机组控制... 为了提高双馈抽水蓄能机组参与电网调频的能力,提出一种带比例—微分(PD)环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组运行特点,分别建立了可逆水泵水轮机和双馈感应电机的数学模型及双馈抽水蓄能机组控制模型。其次,根据机组虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出一种带PD环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略,并给出了改进虚拟惯性控制相关参数的整定方法。最后,通过对含双馈抽水蓄能机组的3机系统的仿真分析,验证了所述策略可有效提升双馈抽水蓄能机组在发电、电动工况下的频率响应能力,提高了电力系统的频率稳定性。 展开更多
关键词 双馈抽水蓄能机组 虚拟惯量 惯性控制 频率调节 参数整定
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考虑锁相环动态的直驱风电机组虚拟惯性控制对电力系统小干扰稳定性影响 被引量:24
11
作者 王旭斌 杜文娟 王海风 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2239-2252,共14页
通过考虑锁相环(phase-locked loop,PLL)动态特性,研究了直驱风电机组附加虚拟惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响。构建了闭环互联系统模型,两个子系统分别为含PLL、虚拟惯性控制动态部分以及系统其余部分。基于该模型分析了风机... 通过考虑锁相环(phase-locked loop,PLL)动态特性,研究了直驱风电机组附加虚拟惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响。构建了闭环互联系统模型,两个子系统分别为含PLL、虚拟惯性控制动态部分以及系统其余部分。基于该模型分析了风机和系统在不同交互程度下虚拟惯性控制对系统稳定性的影响机理,当开环PLL模式和机电模式位置接近时可能引发模式谐振,风机和系统间交互作用较强,且附加虚拟惯性控制将进一步加强这种交互作用,并对系统稳定性产生较大影响。在模式谐振条件下可对子系统模型进行降阶简化,应用根轨迹方法由开环模式分布位置关系、虚拟惯性控制增益、极点出射角因素分析考虑PLL动态后虚拟惯性控制对系统稳定性的影响。最后,通过仿真算例验证了所提方法和分析结论的有效性。 展开更多
关键词 直驱风电机组 虚拟惯性控制 锁相环 动态交互
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基于下垂曲线截距调整的直流微电网自适应虚拟惯性控制 被引量:21
12
作者 王慧 赵书强 +2 位作者 孟建辉 王琛 田艳军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第24期97-105,共9页
为了改善直流微电网的电压稳定性和动态性能,降低控制系统的复杂性,提出一种基于下垂曲线截距调整的直流微电网自适应虚拟惯性控制(AVIC)方法。在反正切函数中嵌套幂函数,根据电压和电压变化率的动态变化调整下垂曲线的截距,以控制换流... 为了改善直流微电网的电压稳定性和动态性能,降低控制系统的复杂性,提出一种基于下垂曲线截距调整的直流微电网自适应虚拟惯性控制(AVIC)方法。在反正切函数中嵌套幂函数,根据电压和电压变化率的动态变化调整下垂曲线的截距,以控制换流器快速释放或吸收功率,从而为直流微网提供惯性支持。建立含AVIC的四端直流微电网小信号模型,并通过根轨迹分析揭示主要控制参数对系统稳定性的影响规律。最后,通过硬件在环仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 自适应虚拟惯性控制 小信号模型 根轨迹分析
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基于模型预测控制的直流微电网虚拟惯性优化方法 被引量:11
13
作者 赵书强 王慧 +3 位作者 田娜 孟建辉 王琛 田艳军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3264-3276,共13页
为了提高直流电压的稳定性、动态特性以及安全性,提出一种基于预测模型控制的直流微电网虚拟惯性滚动优化方法。首先,建立含虚拟惯性控制单元的直流微电网线性离散模型,用以预测系统输出量的未来趋势。其次,设计模型预测控制器:以直流... 为了提高直流电压的稳定性、动态特性以及安全性,提出一种基于预测模型控制的直流微电网虚拟惯性滚动优化方法。首先,建立含虚拟惯性控制单元的直流微电网线性离散模型,用以预测系统输出量的未来趋势。其次,设计模型预测控制器:以直流电压跟踪误差、虚拟惯性系数两者的加权二次方和最小为目标,希望直流电压维持稳定并且惯性响应的强度不要太大;以直流电压及其变化率限制为约束,防止因动态电压超过安全阈值而导致切机、切负荷甚至系统崩溃问题;在每个采样时刻,求解各控制单元的虚拟惯性系数并将其输出,从而实现虚拟惯性的优化控制。同时,通过控制性能分析,给出控制器主要参数的选取原则。最后,通过负荷突变、风速随机波动等典型工况下的硬件在环测试,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 虚拟惯性优化控制 线性离散模型 模型预测控制
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微电网电源的虚拟惯性频率控制策略 被引量:159
14
作者 杜威 姜齐荣 陈蛟瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期26-31,36,共7页
针对微电网孤岛运行时配有储能装置的分布式电源,提出了一种虚拟惯性频率控制策略,使微电网电源具有下垂特性的同时,还具有类似于同步发电机转子的惯性。在扰动发生时,该策略能够支撑微电网的频率,从而提高微电网频率的稳定性。以一个2... 针对微电网孤岛运行时配有储能装置的分布式电源,提出了一种虚拟惯性频率控制策略,使微电网电源具有下垂特性的同时,还具有类似于同步发电机转子的惯性。在扰动发生时,该策略能够支撑微电网的频率,从而提高微电网频率的稳定性。以一个2机系统为例,分析了在微电网中采用这种控制策略时可能引起的功率振荡问题,通过优化主电路和控制器参数抑制了这种振荡。PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 微电网 分布式电源 虚拟惯性 孤岛运行 频率控制 功率振荡
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基于灵活虚拟惯性控制的直流微网小信号建模及参数分析 被引量:29
15
作者 孟建辉 邹培根 +1 位作者 王毅 王琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2615-2626,共12页
直流微电网是小惯性系统,负荷突变和新能源出力波动等因素都会影响直流母线电压的稳定,针对此问题,首先类比交流系统中的虚拟同步发电机(VSG)技术,根据交、直流系统间各变量的对应关系,提出一种应用于直流微电网的灵活虚拟惯性(FVI)控... 直流微电网是小惯性系统,负荷突变和新能源出力波动等因素都会影响直流母线电压的稳定,针对此问题,首先类比交流系统中的虚拟同步发电机(VSG)技术,根据交、直流系统间各变量的对应关系,提出一种应用于直流微电网的灵活虚拟惯性(FVI)控制策略,为受到扰动时的直流微网提供灵活可调的惯性支持,以提高系统的电压稳定性;其次,构建基于FVI控制的六端直流微网小信号模型,并通过灵敏度计算及根轨迹分析揭示了主要控制参数变化对系统虚拟惯性及直流电压稳定性的影响规律,为参数的选择提供了依据;最后,通过实时仿真证明所提控制方法的优越性及理论分析的正确性。 展开更多
关键词 灵活虚拟惯性控制 参数分析 小信号模型 根轨迹 系统直流电压稳定性
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基于虚拟惯性控制的多光储单元协同运行研究 被引量:11
16
作者 孟建辉 赵彭辉 +1 位作者 王毅 张赟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1921-1931,共11页
基于虚拟同步发电机控制的光储单元在电力系统中的比重逐步增加,多光储单元之间的不同特性导致其同时运行时存在一定的协同配合问题,为较好实现基于虚拟惯性控制的多光储单元协同运行,文章提出一种对各单元虚拟惯量进行灵活调节的多光... 基于虚拟同步发电机控制的光储单元在电力系统中的比重逐步增加,多光储单元之间的不同特性导致其同时运行时存在一定的协同配合问题,为较好实现基于虚拟惯性控制的多光储单元协同运行,文章提出一种对各单元虚拟惯量进行灵活调节的多光储单元协同控制策略。首先,通过高通滤波和滑动滤波对系统中的功率扰动进行频次区分,高频扰动时,优先选择超级电容器提供惯性支撑,超级电容容量不足时,通过虚拟惯量的协同调节使蓄电池和超级电容协调出力,并根据荷电状态差异分配各蓄电池端出力。低频扰动时选择蓄电池提供所需惯性支撑,考虑蓄电池之间的荷电状态差异与各个换流器的容量差异,引入模糊控制,在防止蓄电池过充过放和保护换流器安全运行的基础上,合理分配低频扰动时系统所需的惯性支撑,实现各储能端的安全运行与系统的频率稳定。同时,建立多端系统小信号模型,利用根轨迹法分析主要控制参数对系统稳定性的影响。最后,通过硬件在环实验平台验证所提协调控制策略的有效性与优越性。 展开更多
关键词 混合储能 虚拟惯性 分频控制 协同运行 荷电状态 模糊控制
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气动载荷作用下高速列车横向振动虚拟惯性阻尼半主动控制研究 被引量:14
17
作者 陈春俊 何洪阳 闫中奎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期60-64,共5页
高速列车在会车气动载荷作用下,车体横向振动加剧,传统的基于天棚阻尼原理的半主动控制对此横向振动控制效果并不理想。针对这一问题,利用系统动力学仿真分析软件UM,建立CRH某型高速列车三维模型,分析气动载荷作用下车体横向振动的特征... 高速列车在会车气动载荷作用下,车体横向振动加剧,传统的基于天棚阻尼原理的半主动控制对此横向振动控制效果并不理想。针对这一问题,利用系统动力学仿真分析软件UM,建立CRH某型高速列车三维模型,分析气动载荷作用下车体横向振动的特征;提出了用工程中的可控阻尼实现阻尼力与加速度成正比而方向相反的虚拟惯性阻尼控制算法,在轨道不平顺及气动载荷激励下对车体横向振动进行半主动控制。结果表明:虚拟惯性阻尼控制方法不仅能抑制轨道不平顺引起的横向振动,还能很好地衰减气动载荷带来的横向振动,提高列车横向平稳性;能对人体头部和内脏较敏感频率范围的横向振动也有较好抑制,提高旅客舒适性。 展开更多
关键词 高速列车 气动载荷 虚拟惯性阻尼 半主动控制 横向平稳性
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柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略 被引量:26
18
作者 刘英培 谢乾 梁海平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期129-136,共8页
针对传统控制策略下柔性直流输电系统接入交流电网后无法为系统提供惯性以及参与调频的问题,提出了一种考虑频率稳定的自适应虚拟惯性调频控制策略。在直流侧保持下垂特性,自动分配直流功率的同时,使柔性直流输电系统能够参与二次调频,... 针对传统控制策略下柔性直流输电系统接入交流电网后无法为系统提供惯性以及参与调频的问题,提出了一种考虑频率稳定的自适应虚拟惯性调频控制策略。在直流侧保持下垂特性,自动分配直流功率的同时,使柔性直流输电系统能够参与二次调频,实现交流侧频率的无差调节。另外,通过虚拟惯性控制,进一步提高系统频率稳定性和惯性,改善二次调频控制所引起的暂态波动。针对惯性系数选取受直流电压偏差限制的问题,采用自适应惯性系数,在电压偏差较小时,可以增大惯性系数,得到更好的频率稳定效果,反之则减小惯性系数,防止直流电压越限。在PSCAD环境下搭建了五端柔性直流电网的仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 虚拟惯性控制 下垂控制 二次调频
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含虚拟惯性控制的直流微电网稳定性分析 被引量:31
19
作者 朱晓荣 孟凡奇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期208-216,共9页
为分析不同类型虚拟惯性控制对直流微电网产生的影响,首先建立了各电源与负载侧换流器的小信号模型,并分析了电网与蓄电池侧换流器在应用不同虚拟惯性控制时,其换流器端口的动态响应特性以及阻抗特性。其次,考虑到多换流器交互引起的稳... 为分析不同类型虚拟惯性控制对直流微电网产生的影响,首先建立了各电源与负载侧换流器的小信号模型,并分析了电网与蓄电池侧换流器在应用不同虚拟惯性控制时,其换流器端口的动态响应特性以及阻抗特性。其次,考虑到多换流器交互引起的稳定性问题,建立直流微电网的等效阻抗模型,根据阻抗匹配准则,分析了在不同控制模式下控制器与系统参数变化对系统稳定性的影响规律。根据稳定性以及动态特性分析可得出,在蓄电池侧换流器应用虚拟发电机型惯性控制可以使系统获得更好的动态特性与稳定边界。最后在Matlab时域仿真与RT-LAB实时仿真平台上分别建立了直流微电网仿真模型,并对相关理论分析进行了验证。 展开更多
关键词 直流微电网 虚拟惯性控制 小信号模型 稳定性
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高渗透率下变速风力机组虚拟惯性控制的研究 被引量:63
20
作者 周天沛 孙伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期486-495,共10页
由于双馈感应发电机的电力电子变换器将风机转速和电网频率进行了解耦,导致其对电力系统的惯性控制几乎没有任何贡献。随着风电场在电网中的渗透率的不断提高,这种电网频率的波动会越来越明显。为了能够将"隐藏"在双馈感应发... 由于双馈感应发电机的电力电子变换器将风机转速和电网频率进行了解耦,导致其对电力系统的惯性控制几乎没有任何贡献。随着风电场在电网中的渗透率的不断提高,这种电网频率的波动会越来越明显。为了能够将"隐藏"在双馈感应发电机中的惯性进行有效的利用,将双馈感应发电机的旋转质量块和并联在转子侧变换器和电网侧变换器之间的超级电容器同时作为虚拟惯性源,并采用自适应模糊控制策略来进行控制。通过在实时仿真平台RT-LAB上对不同比例的风电装机容量的电力系统进行实验分析。与其他控制方法进行对比发现,当系统负荷突然发生变化后,所提出的混合虚拟惯性控制法能够迅速地提供有功功率支持,并能在频率误差减少后很快地恢复到MPPT状态。 展开更多
关键词 虚拟惯性 双馈感应发电机 高渗透率 自适应模糊控制 旋转质量块 超级电容器 风场
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