为实现多轴伺服驱动压力机的同步控制,文章基于传统偏差耦合控制提出一种虚拟轴改进型偏差耦合同步控制方法,并搭建同步控制实验平台进行现场验证。基于压力机结构和控制模型实现模糊比例积分微分(proportional integral derivative,PID...为实现多轴伺服驱动压力机的同步控制,文章基于传统偏差耦合控制提出一种虚拟轴改进型偏差耦合同步控制方法,并搭建同步控制实验平台进行现场验证。基于压力机结构和控制模型实现模糊比例积分微分(proportional integral derivative,PID)位置跟踪控制;在传统偏差耦合控制结构中添加评价误差模块,搭建一种改进型偏差耦合同步控制方法,提高同步系统的抗扰动能力和同步精度;将虚拟轴引入改进型偏差耦合控制结构中,从而解除多轴间的直接耦合关系,简化改进型同步位移补偿结构。实验结果表明,该方法有效提高了压力机同步抗扰动能力和稳态同步精度。展开更多
“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-...“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-HVDC提供换相电压。采用虚拟同步机控制的直驱风电场(virtual synchronous generator direct-drive wind farm,VSG-DDWF)接入LCC-HVDC送端换流站近区时,系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性及机理尚未有定论。首先,文章采用模块化小信号建模方法建立了VSG-DDWF接入LCC-HVDC送端近区系统状态空间模型;其次,基于特征值分析法分析了系统SSO特性;然后,通过阻尼路径法揭示VSG-DDWF与LCC-HVDC系统SSO交互作用机理,并分析了风机机侧动态对系统阻尼的影响;最后,分析了风机台数、短路比(Short Circuit Ratio,SCR)、控制器参数对系统阻尼的影响。结果显示,VSG-DDWF同步控制环节主导的SSO模态具有失稳风险,VSG-DDWF与LCC-HVDC间存在SSO交互作用,加剧了系统发生的SSO风险;风机机侧动态会引入负阻尼,并使振荡频率发生偏移;风机网侧外环控制器比例系数减小,短路比增大时,系统SSO模态阻尼减小;VSG-DDWF中风机台数增多,系统SSO模态阻尼先增加后减小。展开更多
单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整...单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。展开更多
虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采...虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采用跟网型控制的新能源并网变换器(renewable energy grid-connected converter,REGC)的交互特性更为复杂,因此为研究电网大扰动下VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响。首先根据VSCOM的特性提出了VSCOM的恒电压限流控制。其次,基于该控制建立数学模型,分析VSCOM对REGC的静态稳定极限的改善效果。然后,通过构建VSCOM与REGC的暂态模型,考虑短路比、控制参数、无功容量,研究VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响机理。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建电磁暂态仿真模型验证理论分析的正确性。展开更多
文摘为实现多轴伺服驱动压力机的同步控制,文章基于传统偏差耦合控制提出一种虚拟轴改进型偏差耦合同步控制方法,并搭建同步控制实验平台进行现场验证。基于压力机结构和控制模型实现模糊比例积分微分(proportional integral derivative,PID)位置跟踪控制;在传统偏差耦合控制结构中添加评价误差模块,搭建一种改进型偏差耦合同步控制方法,提高同步系统的抗扰动能力和同步精度;将虚拟轴引入改进型偏差耦合控制结构中,从而解除多轴间的直接耦合关系,简化改进型同步位移补偿结构。实验结果表明,该方法有效提高了压力机同步抗扰动能力和稳态同步精度。
文摘“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-HVDC提供换相电压。采用虚拟同步机控制的直驱风电场(virtual synchronous generator direct-drive wind farm,VSG-DDWF)接入LCC-HVDC送端换流站近区时,系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性及机理尚未有定论。首先,文章采用模块化小信号建模方法建立了VSG-DDWF接入LCC-HVDC送端近区系统状态空间模型;其次,基于特征值分析法分析了系统SSO特性;然后,通过阻尼路径法揭示VSG-DDWF与LCC-HVDC系统SSO交互作用机理,并分析了风机机侧动态对系统阻尼的影响;最后,分析了风机台数、短路比(Short Circuit Ratio,SCR)、控制器参数对系统阻尼的影响。结果显示,VSG-DDWF同步控制环节主导的SSO模态具有失稳风险,VSG-DDWF与LCC-HVDC间存在SSO交互作用,加剧了系统发生的SSO风险;风机机侧动态会引入负阻尼,并使振荡频率发生偏移;风机网侧外环控制器比例系数减小,短路比增大时,系统SSO模态阻尼减小;VSG-DDWF中风机台数增多,系统SSO模态阻尼先增加后减小。
文摘单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。
文摘虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采用跟网型控制的新能源并网变换器(renewable energy grid-connected converter,REGC)的交互特性更为复杂,因此为研究电网大扰动下VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响。首先根据VSCOM的特性提出了VSCOM的恒电压限流控制。其次,基于该控制建立数学模型,分析VSCOM对REGC的静态稳定极限的改善效果。然后,通过构建VSCOM与REGC的暂态模型,考虑短路比、控制参数、无功容量,研究VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响机理。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建电磁暂态仿真模型验证理论分析的正确性。
