一、Dahlin控制器的根轨迹研究(论文文献综述)
王凯[1](2021)在《多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计》文中进行了进一步梳理作为风能和太阳能等分布式发电的接口单元以及为直流负载供电的电能转换接口,电力电子变换器在现代电力系统中渗透率越来越高,其对系统的稳定性影响越来越大。电力电子变换器的控制方法既有基于传统双闭环控制的电流型控制策略,也有基于下垂控制的电压型控制策略。本文以保证多台变换器并联运行时系统稳定性为研究目标,通过分析变换器在不同应用背景和控制策略下系统的稳定性,提出了相应的变换器控制系统核心参数设计方法以及提升系统稳定性的方法。具体研究内容包括采用传统电流闭环控制策略的多台变换器并入弱电网时控制系统核心参数设计方法、变换器作为电源和负载的级联系统功率传输极限及改善系统稳定性的方法、下垂控制变换器中虚拟感抗导致高频振荡的机理及其抑制方法和多台变换器并联组网运行时无功功率分配方法及其稳定性等方面。为保证弱电网中整流器直流电压控制闭环的稳定性,考虑感性电网阻抗影响,提出了一种基于稳定裕度的整流器直流电压控制器参数设计方法。首先,基于Routh判据设计了直流电压控制器比例增益,以使系统获得所需增益裕度。其次,提出了根据系统阻抗比传递函数奇异值设计电网电压前馈增益的方法,解决了系统相位裕度不足的问题。然后,研究了多台整流器并入弱电网时系统稳定裕度,发现了采用传统方法设计参数时系统相位裕度严重不足的问题,并分析了所提参数设计方法在多台整流器接入不同短路比弱电网时的适用性。为了方便工程使用并消除整流器数量对所设计目标参数的影响,提出了直流电压控制器比例增益的保守设计范围。最后,探讨了采用所设计参数时整流器直流电压在电网电压突变和直流负载突变时系统的动态响应,并验证了用于提升直流电压动态性能负载功率前馈算法用于弱电网中整流器的稳定性。为抑制弱电网中逆变器锁相环导致的谐波振荡,考虑感性电网阻抗的影响,提出了一种基于稳定裕度的逆变器控制系统核心参数设计方法。首先,建立了考虑电网电压前馈系数和锁相环影响的逆变器输出阻抗模型,并针对多台逆变器同时并网的场景,基于Routh判据设计了锁相环控制器比例增益,以保证系统具备所需增益裕度。其次,采用系统阻抗矩阵比的奇异值设计了最佳电网电压前馈增益,并验证了所设计参数在多台逆变器并网时的有效性。为了方便工程使用并消除逆变器数量对所设计锁相环控制参数的影响,通过采用所设计的电网电压前馈系数,提出了锁相环比例增益的保守设计方法。最后,针对逆变器在极弱电网中输出电流暂态过程的畸变问题,提出了一种虚拟容抗算法以改善暂态过程的电能质量,并通过与传统改善锁相环的方法对比,验证了所提方法的优越性。研究了与电压控制型变换器级联运行时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环对系统稳定性的影响。首先,采用复转矩系数法发现了电压控制型变换器采用传统电压-电流双闭环控制策略时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环会导致系统功率传输能力受到限制,并从理论上推导了该上限值。其次,基于阻抗分析法和Nyquist判据,验证了本文所推导功率传输上限值的正确性,并分析了系统内其他控制参数对该上限值的影响。最后,为了突破该级联系统最大功率传输的限制,综合考虑电压控制型变换器的故障限流能力,提出了一种电压控制型变换器改进电压控制方法,并验证了所提改进控制方法在增强级联系统稳定性以及提升系统功率传输能力时的有效性。研究了虚拟感抗对LCL滤波下垂控制型变换器高频稳定性的影响。首先,研究了虚拟感抗在改善下垂控制型变换器输出功率暂态响应的应用以及限制故障电流以增强系统故障穿越能力的应用,发现了虚拟感抗和LCL滤波器之间的相互作用会引起系统高频振荡。然后,建立了包含LCL滤波器、虚拟感抗和电压控制器的下垂控制型变换器的数学模型,并基于所建立模型研究了以LCL滤波器网侧电流或逆变器侧电流作为虚拟感抗电流反馈时系统稳定性简化分析方法,揭示了虚拟感抗导致系统高频振荡的机理,指出了虚拟感抗使用这两个电流反馈时系统稳定性是不同的。最后,发现了虚拟感抗数值须在一定范围内时系统稳定性方可不受到影响。为此,推导了虚拟感抗参数取值的可行范围,并从仿真和实验结果验证了所推导虚拟感抗范围的正确性。研究了多台下垂控制型变换器组网运行时无功功率均分方法及其稳定性。首先,分析了传统组网结构中下垂控制的功率均分问题,指出了线路阻抗变化和本地负载变化均可导致无功功率不均分。其次,为了实现变换器间无功功率均分,并避免采用复杂的控制算法和通信线,通过将系统内变换器分为能量路由器和能量服务器的方法,提出了一种变换器组网结构以及相应的功率分配策略。针对能量路由器和能量服务器分别设计了功率控制策略,并研究了相应控制器参数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真和实验验证了不同工况下所提变换器组网结构以及控制策略的可靠性。本论文有图134幅,表12个,参考文献210篇。
李至峪[2](2021)在《考虑电压动态过程的交直流混合系统小信号建模方法研究与应用》文中研究指明近年来,基于电网换相换流器的高压直流输电技术(LCC-HVDC)在我国快速发展,成为解决远距离、大容量输电的有效手段,这也对交直流混合系统的稳定运行提出了更高的要求。目前大部分研究对含LCC-HVDC的交直流混合系统进行小信号稳定性分析时都是着重研究直流控制系统对稳定性的影响,将发电机等效为电压源,分析结果无法完整揭示交直流混合系统稳定机理,并且研究过程中使用的小信号模型精度有待提高。为实现对交直流混合系统准确的小信号稳定分析,提高系统稳定性,本文提出了一种考虑电压动态过程的交直流混合系统小信号建模方法并进行了应用。本文首先研究了交直流混合系统小信号建模方法,运用模块化建模思想将交直流混合系统分为交流和直流两个子系统分块建模,并选用节点注入功率分量与电压的幅值相角作为交直流系统的连接变量,简化了建模过程,增强了模型的通用性。然后,考虑遭受小干扰后换流母线电压的动态过程对小信号模型的影响,在模型中引入了新的状态方程,并修正了逆变侧换流器内部的角度关系与关断角表达式,提出了考虑电压动态过程的小信号模型。通过PSCAD电磁暂态仿真对模型进行了验证,并与传统小信号模型作对比,结果表明本文建立的考虑电压动态过程的小信号模型精度高,使用该模型进行小信号稳定性分析时得到的结果更准确。最后,使用本文建立的考虑电压动态过程的小信号模型分析了交直流混合系统的小信号稳定性,研究了参数对系统稳定性的影响。分析结果表明,由于发电机的加入,会向交直流系统中添加新的可能穿越虚轴的特征根,系统中将出现新的失稳模态。为了保证系统的稳定运行,以最小阻尼比为指标计算了控制参数稳定域,通过仿真验证了稳定域的正确性,可以为提高系统的运行稳定性提供指导。
邵冰冰[3](2021)在《直驱风电场经柔直并网系统的振荡特性和抑制策略研究》文中进行了进一步梳理伴随着风电场经柔性直流输电(Voltage Source Converter-based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)并网工程的不断建设,国内外相关工程振荡问题逐渐凸显。实际振荡问题可能引起风电机组停机、设备损坏以及电能质量问题。为此,本文分别从直驱风电场经柔直并网(Direct-Drive Wind Farms via VSC-HVDC,DDWFV)系统小信号建模、振荡特性和机理、振荡抑制措施以及等值建模4个方面展开研究。论文的主要内容包括:(1)建立了三台直驱风机经柔直并网系统的小信号模型,每台直驱风机可以代表单台风机的详细模型或等值模型。考虑到柔直直流环节的解耦作用,为便于分析,将DDWFV系统在柔直逆变站直流母线处划分为直驱风电场并入柔直整流站、柔直逆变站接入交流电网两个子系统。分别建立了直驱风电机组动态数学模型、VSC-HVDC系统动态数学模型以及两者间的接口模型。基于直驱风电场动态模型、VSC-HVDC整流站动态模型以及两者间的接口模型,建立了直驱风电场并入柔直整流站系统的小信号模型;基于柔直受端交流系统和控制系统的动态数学模型,建立了柔直逆变站接入交流电网系统的小信号模型。最后,建立的小信号模型的正确性通过时域仿真进行了验证。(2)基于特征值法,研究了直驱风电场并入柔直整流站系统场内/场网振荡特性,并从控制系统作用于电气系统形成不稳定正反馈循环的角度,揭示了失稳机理。首先,采用特征值法分析了直驱风电场并入柔直整流站系统场内/场网次同步振荡(Sub-Synchronous Oscillation,SSO)特性。然后,分析了 VSC-HVDC 控制特性和网络特性对场网SSO特性的影响。最后,分析了在控制系统作用下,电气系统状态变量间的交互作用。结果表明,在直流电压控制的作用下,电气系统状态变量间的交互作用易形成不稳定正反馈循环,导致直驱风电场并入柔直整流站系统失稳。基于右半平面零点限制原理和劳斯-赫尔维茨稳定判据,提出了柔直逆变站接入交流电网系统的失稳判据,并揭示了失稳判据的物理意义。分别建立了电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)不同运行方式下柔直逆变站接入交流电网系统的线性化传递函数模型,通过研究线性化传递函数模型开/闭环传递函数的零/极点分布规律,提出了该系统的失稳判据。此外,研究了 VSC输出有功功率、无功功率和端电压幅值与注入电网的dq轴电流间的线性化关系,从不稳定正反馈循环的角度,揭示了失稳判据的物理意义。结果表明,交流电网较弱时,有功功率对d轴电流灵敏度为负,此时在定有功功率控制的作用下,电气系统状态变量间的交互作用会形成不稳定正反馈循环,导致柔直逆变站接入交流电网系统失稳。(3)考虑到直驱风电场经柔直并网系统的非线性和不确定性,提出了一种基于反馈线性化滑模控制(Feedback Linearization Sliding Mode Control,FLSMC)的SSO抑制策略,并将其应用在风电机组网侧换流器和柔直整流器上。FLSMC结合了反馈线性化控制(Feedback Linearization Control,FLC)和滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)的优点。FLC通过坐标变换和反馈将非线性系统转化为线性系统形式;SMC通过设计滑模面和控制律,用于弥补FLC对参数摄动或外部扰动敏感的缺点。结果表明,所提出的FLSMC在不同运行工况下均具有良好的SSO抑制效果,且对参数不确定或外部扰动具有强鲁棒性。(4)分析了传统容量加权单机等值法用于振荡模式分析和风机参数优化的适用性。采用特征值法比较了容量相同的单机、两机等值模型的振荡模式和参与因子分析结果。然后,分析了场内/场网SSO对于风机参数变化的阻尼耦合特性。结果表明,单机等值模型在稳定性分析上存在一定的误差,风电场的简单等值对实际工程的稳定性分析和控制器设计贡献有限。针对传统等值方法无法反映场内SSO模式的缺陷,提出了一种基于相似变换理论的SSO等值建模方法。该方法具有严格的理论基础,基于相似矩阵具有相同特征值的原理,通过矩阵的相似变换,将18N+8阶N机经柔直并网系统降阶为44阶的两机系统。结果表明,所提等值模型有效降低系统维数的同时能反映场内/场网SSO模式,弥补了传统等值方法无法反映场内SSO的不足。
崔鹏[4](2021)在《LCC-MMC串联混合型直流输电系统的小信号稳定性研究》文中研究指明串联混合型直流输电系统采用电网换相换流器(Line Commutated Converter,LCC)串联模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的拓扑结构,其中高压端为LCC,低压端为MMC,能够综合二者的优势,降低制造成本和运行损耗,具有较高的工程应用价值。然而,该拓扑结构也存在一些问题,如LCC与MMC控制系统间的耦合作用尚未探明,以及受端交流系统强度较低时将影响小信号稳定性等。因此,对串联混合型直流输电系统进行小信号稳定性分析,将具有很好的理论价值和工程参考意义。首先,为了给本文研究提供理论分析基础,建立了串联混合型直流输电系统的小信号模型。推导了 LCC与MMC在交、直流侧的数学模型,换流站间及换流站与交直流系统间的接口模型,建立了包含LCC、考虑详细内部动态特性的MMC、直流输电线路、交流系统在内的串联混合型直流输电系统的小信号模型,并与电磁暂态仿真模型的动态响应特性进行对比,验证了模型的准确性。然后,基于所建立的串联混合型直流输电系统小信号模型,研究受端交流系统强度对系统小信号稳定性的影响,探究联结弱交流系统时对稳定性影响较大的电气/控制环节,分析LCC和MMC控制系统参数间的耦合作用,得到了 LCC与MMC之间耦合作用较明显的控制环节,并进一步分析了受端系统强度对控制系统参数间耦合作用的影响。最后,推导了可以定量描述系统小信号稳定性的二次型指标,并结合系统阻尼比特性构建目标函数,辨识了灵敏度较高的关键控制参数,最后利用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对关键控制参数进行了优化。特征根分析和电磁暂态仿真结果表明,采用优化后的控制参数,有效提升了串联混合型直流输电系统对于弱受端交流系统的耐受能力,增强了系统的小信号稳定裕度。
赵悦彤[5](2021)在《电压源型换流器并网系统稳定性与控制策略研究》文中研究指明随着新能源电源和柔性装置的大量接入,电力系统逐渐向高比例电力电子设备方向发展,使得系统稳定性问题凸显。而电压源型换流器具有低惯量、弱阻尼特性,与交流系统的特性有较大不同,研究换流器并网系统稳定性问题具有重大意义。系统在运行中遭受扰动也是不可避免的,功率扰动往往要求系统承受极限外的功率,进而导致系统走向失稳,因此需要对VSC并网系统的功率运行区间进行限制并对功率扰动后系统的稳定性进行提升。本文聚焦于功率扰动后系统稳定性问题,分别从基于Lyapunov特征值法的稳定性分析、基于混合势函数理论的功率边界估计和盈余功率导致直流过压问题等方面展开研究,论文的主要研究内容如下:(1)建立了 VSC并网系统的平均值状态空间模型,并基于Lyapunov特征值根轨迹分析控制参数和功率运行水平对系统稳定性的影响。首先考虑功率类和电压类两种控制方式,结合主电路方程和控制系统方程建立了 VSC并网系统的状态空间模型,然后求解系统的平衡点和雅可比矩阵。最后通过在Simulink中搭建的仿真模型与状态空间模型进行对比,验证所建立的VSC并网系统状态空间模型的准确性;并基于雅可比矩阵分别计算不同控制参数和功率运行水平下的根轨迹,对可能产生的不稳定现象进行预判,为控制参数和功率运行区间的选择提供指导。(2)提出了针对功率扰动情况下VSC并网系统的稳定性判据和功率边界估计的方法。首先考虑到功率类和电压类两种控制方式的不同,分别建立了 VSC并网系统的混合势函数,结合混合势函数理论得到系统的稳定性判据,然后对系统的功率边界进行估计,分析了直流电容、短路比、阻抗角及控制参数对系统稳定性的影响。最后,在Simulink中搭建两端VSC并网系统的仿真模型,验证了功率边界估计的准确性,并通过增大直流电容、增大短路比及减小阻抗角的方法提高了 VSC并网系统功率边界,实现了增强系统稳定性的目的。(3)提出了一种抑制盈余功率造成直流电网过压的虚拟调制控制策略。首先分析了直流过电压产生的机理,从等效模型和物理模型两个角度入手,确定盈余功率与直流过电压间的定量关系,提出了降低流入直流电网功率的解决思路;然后分析了直流电压与交流电压间的数学关系,提出一种抑制直流电压上升速度的虚拟调制控制策略,从控制角度提升受端故障穿越能力,延长直流过电压至上限值的时间,对直流电网内的不平衡功率进行分流。最后在PSCAD/EMTDC中搭建四端VSC-HVDC仿真模型,在盈余功率最严重的工况下验证了所提控制策略的有效性,结合装设耗能装置的方法能更经济、有效地来解决盈余功率造成的直流过电压问题。
张宏阳[6](2021)在《高速永磁同步电机复数矢量解耦延时补偿方法研究》文中研究表明在高速应用领域,高速直驱永磁同步电机(Permanent Magnetic Synchronous Motor,PMSM)相比于普通低速电机加变速箱系统具有体积小、功率密度高、省去了机械变速装置、效率高、动态响应快等优点,成为该领域的研究热点。因此对于永磁同步电机在高转速下的理论与控制性能研究具有重要的理论意义。本文首先介绍了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,分别在abc三相静止坐标系,αβ两相静止坐标系,dq两相旋转坐标系下建立了相应的永磁同步电机数学模型。在坐标变换的基础上,以磁场定向控制(Field Oriented Control,FOC)为基础进行永磁同步电机的控制,采用空间矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse-Width Modulation,SVPWM)。其次,分析了永磁同步电机在高转速运行状态下的低载波比控制问题。本文提出了一种低载波比优化复矢量控制方法,相较传统方法,该控制方法可以较好的解决永磁同步电机高转速下的电流耦合问题;同时针对逆变器受限于低开关频率导致的系统延时问题进行了延时补偿,提升了电流动态响应能力与低载波比下的稳定性。基于Matlab/Simulink搭建了相应的仿真模型,验证了永磁同步电机低载波比优化复矢量控制方法。采用dSPACE实时仿真系统作为核心控制器进行永磁同步电机控制实验平台的搭建,设计了复矢量解耦延时补偿电流调节器,最终实现了永磁同步电机的改进优化磁场定向控制。并分别在高低速情况下对电机低载波比运行电流环动态性能响应进行了对比实验验证。最后,对全文工作进行了总结,分析了研究过程中存在的问题与不足,并进一步展望了本文相关研究的未来发展趋势与研究方向。
李晓磊[7](2021)在《混合储能自抗扰控制策略研究》文中研究说明为确保光伏微电网的安全稳定运行,本文以混合储能系统作为主要研究对象,重点研究如何抑制由于光照强度、负载变化以及电网侧波动带来的系统不稳定。本文围绕着混合储能控制策略及参数辨识策略展开了以下研究工作。首先分析对比蓄电池和超级电容的不同电路模型,搭建混合储能系统中不同储能单元在双向DC-DC状态下的数学模型,并确定双DC-DC并联结构,以实现混合储能系统的灵活控制。针对光伏微电网存在储能设备间功率分频响应有效性差和抗干扰能力较弱等问题,本文提出一种基于前馈自抗扰的光伏微电网混合储能控制策略(FK-LADRC)。通过在电压环控制中引入前馈自抗扰控制,提高混合储能系统的动态响应速度和抗干扰性能,并通过设置低通滤波,实现不同储能设备之间的功率分频响应。同时,将线性自抗扰控制分别引入蓄电池电流环控制和超级电容电流环控制,实现不同储能设备间的协调控制,进而提高并网侧功率稳定性。频域分析和根轨迹分析结果证明所提控制策略的有效性和稳定性。仿真结果表明,所提控制策略能够快速进行功率分频分配,同时协调光伏微电网有效运行。针对自抗扰控制器存在参数难以选取和参数间存在耦合等问题,本文提出一种基于混沌粒子群算法的自抗扰控制器自适应参数辨识策略(NCPSO-ADRC)。在传统参数辨识的研究基础上,以控制器参数辨识的目标函数作为被控目标,采用混沌粒子群算法迭代寻优计算,并对惯性权值因子进行自适应化,陷入局部最优的粒子可重新进行全局搜索。同时,采用外部存档函数选择最优目标函数值,实现控制器的参数辨识优化。仿真结果表明,该控制策略可提高自抗扰控制器的参数辨识效率和辨识精度,能够维持混合储能系统的稳定。
刘聪,李立生,刘洋,王永亮[8](2021)在《基于准PR控制的锂电池储能并网系统功率控制》文中认为传统PQ控制下的锂电池储能系统需引入直流解耦分量,导致并网电能质量动态功率补偿性能受到影响,且控制结构较复杂。文章提出准比例谐振(PR)控制的锂电池储能并网系统的直接功率控制策略。该策略无需内环解耦,省去了锁相环的使用,简化了传统PQ控制的结构,彻底避免了控制系统内环直流解耦分量对控制系统的影响,实现了对交流量的无静差跟踪,使并网电能质量和功率动态响应速度有一定的提高。此外,提出一种全新的参数整定方法对准PR控制器的参数进行设计,以保证控制系统的稳定性和可靠性。构建改进后的锂电池储能并网系统仿真模型,验证了所设计并网系统的可行性和有效性。
钱海亚[9](2021)在《孤岛微电网定频控制策略研究》文中提出微电网在配电电压水平上聚合了分布式电源和各类负荷,成为能够实现自我控制和管理的主动配电系统,提高了以风能和太阳能为代表新能源源接入电网的供电灵活性和可靠性。微电网的控制策略中,相对于主从控制而言,下垂控制因为极大减轻了微电网运行对高带宽通信网络的依赖,受到了国内外学者的广泛关注,其优点在于无需任何通信线路就可以实现分布式电源间的有功和无功负荷分配,避免了部署通信网络的高额投资和维护成本。然而与常规电力系统的一次调频会造成系统的频率变化一样,下垂控制也是一种频率有差控制,由此带来了频率稳定性问题。全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的小型化和普及发展为低成本实现无下垂和锁相环环节的微电网分布式电源间的同步提供了可能。引入GPS同步能够实现微电网的恒定频率控制,从而彻底解决微电网频率稳定问题。本文针对孤岛微电网的频率稳定性和基于GPS的定频控制策略进行了研究,以微电网详细状态空间模型的建立和分析为基础,对实现微电网定频控制所要解决的同步、功率分配和谐波等问题进行了研究。主要内容如下:1.基于下垂控制的孤岛微电网建模及稳定性研究。建立了基于对等控制的孤岛微电网的详细小扰动状态空间模型,其中包含逆变器内外环控制器和滤波器的建模,以及线路阻抗以及负荷的详细建模。通过对不同控制参数下状态空间模型特征值的计算得到系统主导特征值的根轨迹曲线,从而分析下垂参数对系统的动态响应的振荡和阻尼特性的影响情况,为控制参数的选择提供指导。最后比较了阶跃扰动下所建立的状态空间模型与物理仿真模型响应特性的差异,并通过观察分析不同参数下特征值和时域特性的对应关系进一步验证了所建立模型的准确性。2.基于GPS同步的孤岛微电网定频运行技术研究。研究了实现定频控制所必须的解决的分布式电源同步问题,对基于GPS同步和相角下垂控制的微电网定频控制策略进行了分析推导并与传统下垂控制进行了比较,与传统频率下垂控制根据输出功率调整逆变器输出电压频率以实现负荷分配和逆变器同步不同,相角下垂控制根据输出功率通过对输出电压的相角进行直接控制来实现同样的目标,因此具有更快的动态特性。在此基础上,针对可能出现的GPS通信中断提出了一种备用控制策略,保证了出现一个或多个分布式电源失去全局同步信号时微电网的稳定运行,并通过仿真验证了所提策略的可行性。3.复杂负载条件下微电网的定频鲁棒控制研究。提出了一种基于相角下垂控制框架和控制理论的电压鲁棒控制设计算法。该电压控制器的设计基于旋转坐标系,设计目标在于减小复杂负荷产生的谐波和负序分量对系统的影响。同时,设计过程中同样考虑了建模时可能出现的参数的不准确性、模型不确定性和未建模动态等不确定性因素对控制系统的影响,这些不确定性因素的影响被表示成传递函数的形式并作为约束考虑进控制器优化问题中以提高系统的鲁棒性,最后根据线性矩阵不等式理论求解鲁棒优化问题得到控制器参数,并通过仿真和硬件在环实验验证了设计控制器的可行性。4.定频控制中分布式电源虚拟阻抗的分析与实现。对基于GPS控制策略的相角下垂控制策略和V-I下垂控制策略的特性进行了进一步研究,结果显示现有的这两种控制策略其实均可以看成不同形式的虚拟阻抗控制策略。因此提出了一种新型的自适应虚拟阻抗设计方法,该方法基于微电网小信号模型,既考虑了稳定性约束,又考虑了电能质量要求。通过自适应暂态阻抗调整,增强了大扰动和电网故障时的系统稳定性。通过案例分析,验证了所提出的控制方案的系统性能和故障穿越能力。5.基于一致性协议的分布式电源功率分配优化。提出了一种两层次虚拟阻抗控制策略,下层为基本虚拟阻抗控制,上层为自整定阻抗控制。虚拟电阻的整定过程不需要任何关于实际阻抗信息,且每个DG只需要与其相邻的DG进行通信。一次完整的整定过程即可以保证即使通信网络发生中断,只要负荷不发生剧烈变化就可以保证有功和无功负荷的合理分配。且即使负荷发生较大变化,整定后的虚拟阻抗仍然能够大幅度超越现有控制策略的功率分配性能。同时为了保证整定过程中,通信网络的延迟不会破坏微电网的动态稳定性,建立并研究了基于时滞微分方程的微电网动态模型,通过仿真和硬件在环实验验证了所提控制方法的有效性。
王一凡[10](2020)在《直驱风电场经模块化多电平换流器送出系统的稳定性分析》文中认为随着柔性直流输电技术的快速发展,大规模风电场采用基于模块化多电平换流器的高压直流输电(Modular Multilevel Converter based HVDC,MMC-HVDC)进行送出已成为新能源消纳和并网的重要手段。然而,风电场与MMC换流站均包含大量的电力电子装置及多种控制环节,两个系统连接后的相互耦合作用机理复杂,增加了控制参数设计的难度;同时风功率波动的随机性、不可控性以及MMC内部谐波动态的复杂性也为系统带来了潜在的稳定性问题。据报道,近年来国内外已有多个风电场经MMC-HVDC送出工程出现振荡失稳现象,引起了学术界和工业界的广泛关注。因此,研究风电场经MMC-HVDC送出系统的稳定性具有重要的理论和工程意义。论文围绕直驱风电场与MMC换流站互联系统的稳定性问题,从互联系统的小信号建模和振荡模式、MMC内部模态振荡机理、直驱风电场与MMC换流站控制环节的动态交互机理三方面展开研究。1)直驱风电场经MMC送出系统的运行原理与控制参数设计为了满足直驱风电场与MMC两个系统互联之前自身均稳定,首先介绍了直驱风电场与MMC互联系统的工作原理与详细控制结构,然后对直驱风电场网侧变流器与MMC换流站的各个控制环节进行了参数设计,最后通过频域和时域仿真验证表明,所设计控制参数保证了直驱风电场与MMC换流站互联之前,各自均具有充足的稳定裕度和较好的动态响应特性。所给出的控制参数解析化设计方法也适合于其他电力电子变换器的应用场景,具备较好的通用性。2)直驱风电场与MMC互联系统的小信号模型与特征根分析基于小信号模型的特征根分析法是系统稳定性分析和振荡模式识别的重要方法之一。首先将直驱风电场与MMC换流站分解为多个基本单元模块,然后依据输入输出关系组合各个基本单元建立了互联系统的小信号模型,并通过PSCAD电磁暂态时域仿真验证了所建立小信号模型的准确性。基于互联系统的小信号模型,采用特征根法分析了风电场输出功率变化对互联系统稳定性的影响,结果发现随着功率增大至额定功率,互联系统存在两类振荡失稳模式。第一类振荡失稳模式中参与变量主要为MMC内部状态变量,风电场状态变量参与程度很小。基于本文算例,这类振荡失稳模式的振荡频率约为30.2Hz与69.8Hz的次/超同步振荡频率,通过投入MMC桥臂二倍频环流抑制控制器(Circulating Current Suppress Controller,CCSC)可有效抑制 MMC 内部振荡失稳现象。第二类振荡失稳模式中参与变量主要为风电场锁相环(Phase-locked Loop,PLL)控制与MMC交流电压幅频(Voltage-Frequency,V/F)控制相关变量,而MMC内部状态变量参与程度很小。基于本文算例,这类振荡失稳模式的振荡频率约为3.8Hz,通过减小风电场PLL控制带宽或者增大MMC的V/F控制比例系数可有效抑制该类振荡失稳模式。3)互联系统中MMC内部模态振荡机理由于风电场相关变量基本不参与MMC内部模态振荡模式,在分析MMC内部模态振荡机理前可对互联系统模型进行降阶,忽略风电场动态过程,将风电场等效为电流源,通过特征根分析和时域仿真表明降阶模型可以准确反映MMC内部谐波动态,验证了降阶模型的合理性。基于降阶模型,详细分析了 MMC的特征根信息,揭示了振荡阻尼和频率与MMC主电路参数的内在联系,由此引出构建MMC的内部等效电路。基于MMC内部等效复频域电路模型,推导出判断MMC内部稳定性的阻抗比判据,揭示了 MMC内部振荡失稳的机理。根据机理分析结果,进一步提出在MMC桥臂直流等效电路中附加虚拟电阻来提高电路的阻尼,从而抑制MMC内部振荡并提高系统的稳定性;通过采用MMC直流电流状态反馈控制实现了附加虚拟电阻的振荡抑制策略。所提出抑制策略的有效性与理论分析结果的正确性均在PSCAD电磁暂态仿真环境下进行了验证。4)互联系统中风电场控制与MMC控制交互作用机理为了揭示互联系统的控制交互作用机理,提出了基于复频域小信号电路模型的稳定性分析方法,同时开发了互联系统的复频域小信号电路模型,该模型将不同控制环节等效为电路阻抗,可以通过经典的电路理论解释控制交互作用机理。进一步利用电路模型推导出可判断系统稳定性的阻抗比判据,基于模型和稳定判据重点研究了风电场PLL控制与MMC换流站V/F控制的交互作用机理,结果表明,风电场PLL控制等效于在风电场出口处并联等效阻抗Zpll(s),MMC采用V/F控制等效于在换流站交流母线处串联等效阻抗ZHVDC(s),风电场与MMC互联后,阻抗Zpll(s)与ZHVDC(s)共处于同一回路中,从而PLL控制与V/F控制的动态过程相互耦合;在PLL控制带宽内Zpll(s)呈“负阻容性”,而ZHVDC(s)始终呈“正阻感性”,两个阻抗之间的相位差接近或超过-180度,存在振荡失稳风险,而且振荡的频率随PLL控制带宽增大而正比增加,但始终在PLL控制带宽范围内。通过调节MMC的V/F控制参数对阻抗ZHVDC(s)进行重塑,抑制了由PLL控制与V/F控制交互作用所引起的振荡失稳现象,并保证了互联系统有比较充足的稳定裕度。
二、Dahlin控制器的根轨迹研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Dahlin控制器的根轨迹研究(论文提纲范文)
(1)多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 电力电子变换器系统振荡研究现状 |
1.3 电力电子变换器系统振荡分析方法 |
1.4 本文研究内容 |
2 弱电网下基于稳定裕度的整流器直流电压控制器关键参数设计 |
2.1 引言 |
2.2 VSR的模型和控制 |
2.3 弱电网中VSR的d轴阻抗模型应用与验证 |
2.4 稳定裕度主导的弱电网中VSR直流电压控制器参数设计 |
2.5 弱电网中接入多台VSR时直流电压控制器的设计和稳定性 |
2.6 采用所设计参数时VSR抗扰性能分析 |
2.7 仿真和实验结果 |
2.8 本章小节 |
3 弱电网下考虑PLL影响时基于稳定裕度的逆变器参数设计 |
3.1 引言 |
3.2 GCI模型与控制 |
3.3 基于稳定裕度的GCI控制系统参数设计 |
3.4 仿真与实验结果 |
3.5 本章小节 |
4 变换器级联系统稳定性分析 |
4.1 引言 |
4.2 考虑PLL影响的VVSI-CVSI级联系统稳定性 |
4.3 考虑DC电压闭环影响的VVSI-CVSR级联系统稳定性 |
4.4 提升稳定性的VVSI电压控制方法 |
4.5 仿真与实验结果 |
4.6 本章小节 |
5 虚拟感抗对下垂控制型并网逆变器高频稳定性影响 |
5.1 引言 |
5.2 LCL滤波DGCI的建模与控制 |
5.3 包含虚拟感抗的DGCI输出电压控制闭环模型简化 |
5.4 以逆变器侧电流为虚拟感抗反馈时DGCI的稳定性 |
5.5 以网侧电流为虚拟感抗反馈的DGCI的稳定性 |
5.6 讨论 |
5.7 仿真与实验结果 |
5.8 本章小节 |
6 一种新型微电网结构及其功率分配稳定性分析 |
6.1 引言 |
6.2 传统微电网结构与下垂控制方法 |
6.3 一种新型的微电网结构 |
6.4 新型微电网功率控制方法 |
6.5 新型微电网的稳定性分析 |
6.6 仿真与实验结果 |
6.7 本章小结 |
7 结论和展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)考虑电压动态过程的交直流混合系统小信号建模方法研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 小信号模型建模方法 |
1.2.2 小信号分析方法 |
1.2.3 小信号稳定性分析的应用 |
1.2.4 需要解决的问题 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 交直流混合系统小信号建模及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 小信号模型的建立 |
2.3 交流子系统小信号模型 |
2.3.1 同步发电机 |
2.3.2 励磁系统 |
2.3.3 交流网络 |
2.4 直流子系统小信号模型 |
2.4.1 LCC-HVDC系统结构 |
2.4.2 直流线路 |
2.4.3 换流器 |
2.4.4 触发角控制器 |
2.4.5 锁相环 |
2.5 交直流混合系统小信号模型 |
2.6 特征值分析法 |
2.6.1 特征值和稳定性 |
2.6.2 参与因子 |
2.6.3 参数灵敏度 |
2.7 本章小结 |
第3章 考虑电压动态过程的小信号模型 |
3.1 引言 |
3.2 考虑电压动态过程的小信号模型 |
3.2.1 电压动态过程对LCC-HVDC小信号模型的影响 |
3.2.2 模型改进 |
3.3 模型验证 |
3.3.1 小信号模型验证 |
3.3.2 模型的选择对小信号稳定性分析结果的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 交直流混合系统小信号稳定性分析 |
4.1 引言 |
4.2 LCC-HVDC系统小信号稳定性分析 |
4.2.1 控制参数对系统小信号稳定性的影响 |
4.2.2 系统控制参数稳定域 |
4.3 交直流混合系统小信号稳定性分析 |
4.3.1 系统模态分析 |
4.3.2 参数对交直流混合系统小信号稳定性的影响 |
4.3.3 交直流混合系统控制参数稳定域 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(3)直驱风电场经柔直并网系统的振荡特性和抑制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 风电并网系统振荡问题 |
1.2.2 风电场经柔直并网系统振荡分析方法 |
1.2.3 风电场经柔直并网系统振荡的特性和机理 |
1.2.4 风电场经柔直并网系统振荡抑制技术 |
1.2.5 大规模风电场并网系统的等值建模 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 直驱风电场经柔直并网系统的小信号模型 |
2.1 引言 |
2.2 直驱风电场经VSC-HVDC并网系统结构 |
2.3 直驱风电机组动态模型 |
2.3.1 轴系模型 |
2.3.2 同步发电机动态模型 |
2.3.3 直流侧动态模型 |
2.3.4 锁相环动态模型 |
2.3.5 集电线路动态模型 |
2.3.6 机侧换流器控制模型 |
2.3.7 网侧换流器控制模型 |
2.4 VSC-HVDC系统的动态模型 |
2.4.1 交流侧动态模型 |
2.4.2 锁相环动态模型 |
2.4.3 直流侧动态模型 |
2.4.4 整流器控制模型 |
2.4.5 逆变器控制模型 |
2.5 小信号模型及验证 |
2.5.1 接口模型 |
2.5.2 小信号模型 |
2.5.3 时域仿真验证 |
2.6 本章小结 |
第3章 直驱风电场经柔直并网系统的振荡特性及机理分析 |
3.1 引言 |
3.2 直驱风电场并入柔直整流站的振荡特性及机理 |
3.2.1 场内/场网次同步振荡特性分析 |
3.2.2 VSC-HVDC接入对直驱风电场并网系统稳定性的影响 |
3.2.3 基于正反馈循环的失稳机理分析 |
3.3 柔直逆变站接入交流电网系统的失稳机理分析 |
3.3.1 基于右半平面零点限制的稳定性分析 |
3.3.2 基于正反馈循环的失稳机理分析 |
3.3.3 小干扰稳定性分析 |
3.3.4 仿真分析与验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 直驱风电场经柔直并网系统的振荡抑制策略 |
4.1 引言 |
4.2 反馈线性化控制的设计 |
4.3 反馈线性化滑模控制的设计 |
4.4 控制器设计 |
4.5 SSO抑制效果和鲁棒性评估 |
4.6 优越性评估 |
4.7 本章小结 |
第5章 大规模直驱风电场经柔直并网系统等值建模 |
5.1 引言 |
5.2 传统等值建模方法的适用性分析 |
5.2.1 等值原则 |
5.2.2 振荡模式分析的适用性 |
5.2.3 风机参数优化的适用性 |
5.3 基于相似变换理论的等值建模方法 |
5.3.1 原理 |
5.3.2 两机经柔直并网系统的等值建模 |
5.3.3 多机经柔直并网系统的等值建模 |
5.3.4 算例分析及验证 |
5.3.5 等值模型的使用导则 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 后续研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(4)LCC-MMC串联混合型直流输电系统的小信号稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 本文工作及内容安排 |
第2章 串联混合型直流输电系统的数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 串联混合型直流输电系统结构和参数 |
2.3 反映系统耦合关系的状态空间模型 |
2.3.1 换流器主电路的状态空间模型 |
2.3.2 直流侧的状态空间模型 |
2.3.3 交流侧的状态空间模型 |
2.3.4 直流线路的状态空间模型 |
2.4 串联混合型直流输电系统的小信号模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 串联混合型直流输电系统小信号稳定性 |
3.1 引言 |
3.2 交流系统强度对系统小信号稳定性的影响 |
3.3 控制系统间耦合作用分析 |
3.3.1 不同换流器控制系统参数间的耦合作用 |
3.3.2 受端系统强度对控制系统间耦合作用的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 串联混合型直流输电系统控制参数优化 |
4.1 引言 |
4.2 串联混合型直流输电系统小信号稳定性的评价指标 |
4.2.1 串联混合型直流输电系统的二次型指标 |
4.2.2 串联混合型直流输电系统的阻尼比特性 |
4.2.3 计及二次型指标和阻尼比特性的目标函数 |
4.3 基于蒙特卡洛方法的控制参数优化 |
4.3.1 蒙特卡洛方法对控制参数优化的适用性 |
4.3.2 基于蒙特卡洛方法的控制参数优化 |
4.3.3 优化方法有效性的验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 本文主要结论 |
5.2 后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
(5)电压源型换流器并网系统稳定性与控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 VSC并网系统小信号稳定性 |
1.2.2 VSC并网系统大扰动稳定性 |
1.2.3 VSC-HVDC系统直流过电压 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 基于Lyapunov特征值法的VSC并网系统稳定性研究 |
2.1 VSC并网系统的状态空间模型 |
2.1.1 功率类控制VSC并网系统状态空间模型 |
2.1.2 电压类控制VSC并网系统状态空间模型 |
2.1.3 仿真验证与分析 |
2.2 控制参数对稳定性的影响 |
2.2.1 外环控制参数 |
2.2.2 内环控制参数 |
2.3 系统运行功率的影响 |
2.3.1 功率类控制 |
2.3.2 电压类控制 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于混合势函数的VSC并网系统功率稳定边界研究 |
3.1 混合势函数理论 |
3.2 功率类控制VSC功率边界估计 |
3.3 电压类控制VSC功率边界估计 |
3.4 仿真验证与分析 |
3.4.1 VSC系统采用功率类控制的稳定性分析 |
3.4.2 VSC系统采用电压类控制的稳定性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 VSC-HVDC直流电网过电压与抑制控制策略研究 |
4.1 受端故障直流电网故障特性分析 |
4.1.1 基于混合势函数等效模型的直流电网故障特性分析 |
4.1.2 基于功率平衡理论的直流电网故障特性分析 |
4.2 虚拟调制控制策略设计 |
4.2.1 设计依据 |
4.2.2 控制原理 |
4.3 仿真验证与分析 |
4.3.1 直流电网过电压 |
4.3.2 虚拟调制控制策略 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(6)高速永磁同步电机复数矢量解耦延时补偿方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 驱动器与控制器硬件优化 |
1.2.2 采样方式优化 |
1.2.3 PWM调制技术优化 |
1.2.4 电机控制策略优化 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 永磁同步电机数学模型与磁场定向控制 |
2.1 永磁同步电机数学模型的建立 |
2.1.1 永磁同步电机概述 |
2.1.2 数学建模 |
2.2 坐标变换 |
2.2.1 CLARK变换及其反变换 |
2.2.2 PARK变换及其反变换 |
2.3 磁场定向控制 |
2.3.1 电流调节器的设计 |
2.3.2 转速调节器的设计 |
2.4 空间矢量脉宽调制技术 |
2.4.1 空间矢量脉宽调制技术基本原理 |
2.4.2 空间矢量脉宽调制的实现 |
2.5 本章小结 |
3 低载波比优化控制与仿真验证 |
3.1 低载波比问题概述 |
3.2 永磁同步电机低载波比延时分析 |
3.3 永磁同步电机复矢量建模 |
3.3.1 传统PI调节器电流环复矢量模型分析 |
3.3.2 d,q轴电流转速解耦分析 |
3.3.3 延时补偿分析 |
3.4 Matlab/Simulink仿真分析与验证 |
3.4.1 传统PI电流调节器仿真结果分析 |
3.4.2 PI延时补偿电流调节器仿真结果分析 |
3.4.3 复矢量解耦延时补偿电流调节器仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 永磁同步电机实验控制平台的搭建与验证 |
4.1 电机硬件实验控制平台搭建 |
4.1.1 dSPACE实时仿真系统 |
4.1.2 开源驱动器 |
4.2 电机上位机软件接口平台 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 电流转速解耦分析 |
4.3.2 延时补偿分析 |
4.3.3 电机控制平台高速低载波比性能验证 |
4.3.4 电机控制平台低载波比带载性能验证 |
4.4 本章小结 |
5.总结与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
(7)混合储能自抗扰控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要内容及结构安排 |
第二章 混合储能系统模型及控制方法 |
2.1 引言 |
2.2 混合储能系统模型 |
2.3 混合储能控制方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 前馈自抗扰混合储能控制策略研究 |
3.1 引言 |
3.2 前馈自抗扰混合储能控制策略 |
3.3 控制器稳定性分析 |
3.4 仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 自抗扰控制器自适应参数辨识优化 |
4.1 引言 |
4.2 控制器参数辨识目标函数构建 |
4.3 基于混沌粒子群算法的自抗扰控制器自适应参数辨识 |
4.4 仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)基于准PR控制的锂电池储能并网系统功率控制(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 锂电池储能并网系统拓扑结构 |
2 锂电池储能系统并网控制策略 |
2.1 采用传统PQ控制的储能并网系统 |
2.2 锂电池储能系统改进并网控制策略 |
3 锂电池储能并网系统参数设计 |
3.1 直流侧及LCL滤波器参数设计 |
3.2 准PR控制器取值范围的确定 |
3.3 准PR控制器参数选取 |
4 系统仿真与分析 |
5 结束语 |
(1)传统PQ控制内环直流解耦分量对控制系统一定影响。 |
(2)传统控制策略坐标换算较为繁琐,控制系统结构较为复杂。 |
(3)提出对准PR控制器新的参数整定方法。 |
(9)孤岛微电网定频控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 依赖通信网络的孤岛微电网控制策略 |
1.2.2 基于下垂特性的孤岛微电网控制策略 |
1.2.3 孤岛微电网的定频控制策略 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 基于对等控制的孤岛微电网建模及稳定性研究 |
2.1 引言 |
2.2 基于对等控制的孤岛微电网模型的建立 |
2.2.1 电压源逆变器的状态空间模型 |
2.2.2 电力线路和负荷的状态空间模型 |
2.2.3 完整的微电网状态空间模型 |
2.3 孤岛微电网状态空间模型的稳定性分析 |
2.3.1 孤岛微电网状态空间模型的根轨迹分析 |
2.3.2 孤岛微电网动态模型的时域仿真测试 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于GPS同步的孤岛微电网定频运行技术 |
3.1 引言 |
3.2 微电网分布式电源控制GPS同步技术 |
3.3 基于GPS同步的DG相角下垂控制策略 |
3.4 基于相角下垂和辅助P-f下垂的DG定频控制 |
3.4.1 DG定频控制策略总体框架 |
3.4.2 GPS时钟和相角同步模块 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 阶跃负荷变化和拓扑改变时的微电网运行特性 |
3.5.2 GPS信号中断和恢复时的微电网运行特性 |
3.6 本章小结 |
第4章 复杂负载条件下微电网的定频鲁棒控制 |
4.1 引言 |
4.2 基于GPS同步的鲁棒控制系统总体架构 |
4.3 电压鲁棒控制器的设计 |
4.3.1 基于VSI的分布式电源状态空间模型 |
4.3.2 电压鲁棒控制器优化问题的建立 |
4.4 采用所提出控制策略的微电网小信号模型 |
4.4.1 相角下垂控制器的小信号模型 |
4.4.2 电压控制回路的小信号模型 |
4.4.3 微电网网架的小信号模型 |
4.4.4 完整的微电网小信号模型 |
4.5 算例分析 |
4.5.1 含鲁棒控制器的微电网小信号稳定性分析 |
4.5.2 存在非对称和谐波负荷时的微电网运行特性分析 |
4.5.3 分布式电源的接入和断开过程分析 |
4.5.4 微电网控制策略的硬件在环实验验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 定频控制中分布式电源虚拟阻抗的分析与实现 |
5.1 引言 |
5.2 虚拟阻抗控制与现有定频控制策略的比较 |
5.2.1 分布式电源间的功率分配机制 |
5.2.2 虚拟阻抗控制与相角下垂控制的对比 |
5.2.3 虚拟阻抗控制与V-I控制的对比 |
5.3 基于自适应分层虚拟阻抗控制的微电网定频控制 |
5.3.1 基本虚拟阻抗控制回路 |
5.3.2 自适应扰动控制回路 |
5.4 定频控制微电网的虚拟阻抗设计 |
5.4.1 含虚拟阻抗控制的DG状态空间模型 |
5.4.2 关于虚拟阻抗的系统动态和稳定性边界 |
5.4.3 关于虚拟阻抗的电压调整和功率传输边界 |
5.4.4 微电网虚拟阻抗控制器的实现问题 |
5.5 算例分析 |
5.5.1 现有相角下垂控制方法的控制效果 |
5.5.2 虚拟阻抗控制策略的控制效果 |
5.5.3 虚拟阻抗控制下微电网的抗大扰动能力 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于一致性原则的分布式电源功率分配优化 |
6.1 引言 |
6.2 输出阻抗不匹配时的微电网功率分配 |
6.3 基于一致性原则的自整定虚拟阻抗控制策略 |
6.4 控制系统时滞微分方程模型的建立和分析 |
6.4.1 虚拟阻抗控制器模型 |
6.4.2 微电网的状态空间模型 |
6.4.3 微电网状态空间模型的根轨迹分析 |
6.5 仿真算例分析 |
6.5.1 采用现有基于GPS同步的定频控制策略微电网动态特性 |
6.5.2 采用自整定虚拟阻抗控制的微电网动态特性 |
6.5.3 考虑通信延迟后自整定虚拟阻抗控制微电网的动态特性 |
6.5.4 出现通信中断时自整定虚拟阻抗控制微电网的动态特性 |
6.6 硬件在环实验分析 |
6.6.1 考虑通信延迟的微电网硬件在环实验 |
6.6.2 考虑通信中断的微电网硬件在环实验 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文工作总结 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
(10)直驱风电场经模块化多电平换流器送出系统的稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 课题的提出 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 风电场稳定性问题研究现状 |
1.2.2 MMC-HVDC稳定性问题研究现状 |
1.2.3 风电场经MMC-HVDC送出系统的稳定性问题研究现状 |
1.3 课题的研究内容 |
第2章 直驱风电场经MMC送出系统的运行原理与控制参数设计 |
2.1 直驱风电场经MMC送出系统的基本运行原理 |
2.1.1 直驱风电机组基本结构与运行原理 |
2.1.2 MMC拓扑结构与基本数学模型 |
2.1.3 直驱风电场经MMC送出系统基本结构与运行原理 |
2.2 风电场网侧变流器控制结构及参数设计 |
2.2.1 风电场网侧变流器控制结构 |
2.2.2 风电场网侧变流器控制参数设计 |
2.3 MMC交流电压控制结构及参数设计 |
2.3.1 MMC交流电压控制结构 |
2.3.2 MMC交流电压控制参数设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 直驱风电场与MMC互联系统的小信号模型与特征根分析 |
3.1 直驱风电场的状态空间模型 |
3.1.1 网侧变流器状态空间方程 |
3.1.2 交流系统状态空间方程 |
3.1.3 控制系统状态空间方程 |
3.2 MMC换流站状态空间模型 |
3.2.1 MMC换流站主电路状态空间方程 |
3.2.2 控制系统状态空间方程 |
3.3 直驱风电场与MMC互联系统的小信号模型 |
3.3.1 直驱风电场与MMC接口模型 |
3.3.2 直驱风电场与MMC互联系统的小信号模型 |
3.4 基于特征根法的互联系统稳定性研究 |
3.4.1 风电场功率变化对互联系统稳定性的影响 |
3.4.2 控制环节交互作用对互联系统稳定性的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 互联系统中MMC内部模态振荡机理 |
4.1 互联系统模型降阶 |
4.2 MMC内部模态振荡机理研究 |
4.2.1 MMC开环控制与闭环控制特征根对比分析 |
4.2.2 基于MMC内部等效电路的振荡机理分析 |
4.3 基于虚拟电阻的MMC内部振荡失稳抑制策略研究 |
4.3.1 虚拟电阻机理分析 |
4.3.2 虚拟电阻实现方法与时域仿真验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 互联系统中风电场控制与MMC控制交互作用机理 |
5.1 互联系统不同旋转坐标系之间的关系 |
5.1.1 风电场PLL坐标系与同步旋转坐标系相互关系 |
5.1.2 风电场与MMC同步旋转坐标系相互关系 |
5.2 直驱风电场网侧变流器复频域电路模型 |
5.2.1 网侧变流器电流内环控制的复频域电路模型 |
5.2.2 锁相环的复频域电路模型 |
5.2.3 直流电压外环控制的复频域电路模型 |
5.2.4 网侧变流器的复频域电路完整模型 |
5.3 MMC换流站复频域电路模型 |
5.4 互联系统的复频域电路模型 |
5.4.1 互联系统接口电路 |
5.4.2 互联系统稳定判据 |
5.4.3 稳定判据验证 |
5.5 风电场PLL与换流站V/F控制交互作用机理分析 |
5.5.1 基于稳定判据的动态交互失稳机理分析 |
5.5.2 基于阻抗重塑的系统失稳抑制策略研究 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
个人简介 |
四、Dahlin控制器的根轨迹研究(论文参考文献)
- [1]多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计[D]. 王凯. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]考虑电压动态过程的交直流混合系统小信号建模方法研究与应用[D]. 李至峪. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]直驱风电场经柔直并网系统的振荡特性和抑制策略研究[D]. 邵冰冰. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]LCC-MMC串联混合型直流输电系统的小信号稳定性研究[D]. 崔鹏. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]电压源型换流器并网系统稳定性与控制策略研究[D]. 赵悦彤. 山东大学, 2021(12)
- [6]高速永磁同步电机复数矢量解耦延时补偿方法研究[D]. 张宏阳. 浙江大学, 2021(08)
- [7]混合储能自抗扰控制策略研究[D]. 李晓磊. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]基于准PR控制的锂电池储能并网系统功率控制[J]. 刘聪,李立生,刘洋,王永亮. 电测与仪表, 2021(08)
- [9]孤岛微电网定频控制策略研究[D]. 钱海亚. 东南大学, 2021(02)
- [10]直驱风电场经模块化多电平换流器送出系统的稳定性分析[D]. 王一凡. 华北电力大学(北京), 2020(06)