摘要：针对能源互联网和电动汽车等所需储能系统,提出一种具有宽输入和宽输出电压范围的双向谐振变换器。该变换器是在双向LLC谐振变换器拓扑结构的基础上,通过在二次侧加入辅助开关构成。变换器采用定频控制方式,利用一次侧全桥-半桥之间的切换配合二次侧辅助开关的脉宽调制(pulse width modulation,PWM),以实现宽增益变换,可以应用在电压增益有4倍变化的场合。所提变换器在工作过程中功率器件均工作于软开关状态,有利于提高变换器效率,采用定频控制有利于变压器的设计。对变换器的正反向工作原理和调制策略进行了详细分析,最后搭建了一台最大功率为3kW的实验样机,实现了400V直流母线与105~420V的蓄电池组之间的双向功率变换,完成了系统实验。实验结果验证了该变换器可实现双向功率变换,并且具有宽电压增益和高效率。

摘要：储能DC/DC变换器需要解决电池侧电流纹波和宽电压范围问题。本文研究了一种可用于电能路由器储能环节的三电平电流型推挽式双向DC/DC变换器,具有高增益、电流纹波小和宽输入电压范围的特征。以传输电感两端电压匹配为原则研究了采用脉冲宽度调制(PWM)加移相控制下的工作机理,深入分析了正向和反向工作模式。研究了占空比、桥间移相比和桥内移相比对功率传输的影响以及不同模式下的系统性能,以实现变换器的高效率功率传输。通过建立各功率管开通时刻的瞬态等效电路深入研究了功率管寄生电容、变压器励磁电感对实现软开关的影响。推导出开通时刻的准谐振方程,从而得到功率管实现软开关的条件,为参数优化设计奠定了基础。在3 kW实验平台上进行了实验研究,实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：逆变器虚拟同步发电机(VSG)控制能够增加阻尼惯性,为系统提供频率支撑,但这是以牺牲功率控制环路稳定性为代价的。针对上述问题,提出一种应用更为广泛的VSG控制参数设计方法。首先,通过建立VSG的小信号数学模型,分析VSG控制参数对功频特性及功率控制环路特性的影响。然后,引入功率环剪切频率对VSG控制参数进行约束,提出不同线路阻抗下VSG控制的一次调频系数和转动惯量参数设计方法,并对设计效果进行理论分析。最后,通过仿真和实验验证了VSG控制参数设计方案的有效性。

摘要：本文基于LCL型逆变器采用互联和阻尼分配无源控制设计控制器,针对控制模型多变量相互耦合和控制结构复杂等问题,对互联和阻尼分配无源控制(IDA-PBC)模型进行等效处理,建立IDA-PBC的去耦等效控制模型,基于该模型提出了一种注入阻尼参数设计方法,推导计算注入阻尼的大小和范围;为了减小并网电流的稳态误差,在IDA-PBC的基础上引入积分控制器,并提出了一种积分IDA-PBC控制策略,动态调节时采用注入阻尼,稳态时采用积分控制,该控制策略兼顾了系统动静态性能,提高系统的全局稳定性。最后,经过实验证明了提出的参数设计方法的合理性以及改进控制策略的可行性。

摘要：并网切换过程中冲击电流电压过大严重影响并网逆变器、大电网及本地负载的正常工作。为减小分布式发电并网过程对电网的冲击,提出了基于加权控制的三相逆变器并网无缝切换控制策略,解决了切换过程中存在不可控现象造成的电压电流冲击问题,给出了加权控制策略中参数的设计方法,探讨了加权系数对切换暂态的影响。该控制方法在不增加系统复杂度的前提下,实现了并网无缝切换。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

摘要：控制系统调节器的设计直接影响了整个双馈风力发电系统的动态性能和稳态性能,甚至整个电力系统的稳定性。针对双馈风力发电系统一般将其内环整定为Ⅰ型系统时其抗扰性能不佳的缺点,并且结合Ⅰ型系统动态响应较快、超调较低的特点,提出了基于二自由度的电流内环Ⅱ型系统的设计方法,在对系统的快速性能和抗干扰性能进行折衷考虑下,对系统在不同自由度系数情况下的过渡过程进行了仿真分析,通过合理选择自由度系数,在较大地增强了系统抗干扰性能前提下,降低了系统的超调量。最后在实验室11kW双馈风力发电系统平台上进行试验,结果表明,提出的基于二自由度的双馈风力发电并网控制策略提高了系统的抗干扰性,同时系统还具有较快的动态响应性能,解决了系统并网电流产生低频振荡的问题,验证了理论分析和控制策略的有效性。

摘要：三相四线储能逆变器的优点是在孤岛模式下运行时可以输出相电压,但也存在因为不平衡负载而导致逆变器输出电压不平衡的问题。传统采用双dq变换、PI+R(准谐振控制器)混合控制的不平衡抑制方法存在控制系统复杂、参数设计困难及控制器之间耦合等缺陷。因此,本文提出一种基于电压加权控制的输出电压不平衡抑制策略,通过对公共连接点负序和零序电压进行加权控制从而实现对输出电压的不平衡抑制。相比于现有的抗不平衡控制策略,该方法属于对不平衡电压的直接控制,更加简单、直接且有效。最后,通过仿真和实验验证了该方法的有效性。

摘要：分布式电源实现独立运行和并网运行的关键是电力电子接逆变器,而实现逆变器并网平滑切换的关键是公共耦合点(PCC)电压与电网电压的同步。文中采用基于频率自恢复的有功下垂控制和基于■自恢复的■下垂控制。针对基于自恢复下垂控制的主动同步控制,详细介绍了其主动同步控制的运行机理。分别建立了相位和幅值同步控制模型,给出了相位同步控制器和幅值同步控制器的控制器类型选择依据,分析了控制器参数对同步系统性能的影响,推导出同步控制器参数优化设计方法。通过同步控制参数优化设计和自恢复下垂控制,提高了同步控制系统性能,解决了同步过程中逆变器输出电压动态响应振荡问题。最后,建立了MATLAB仿真模型并构建了实验平台,仿真和实验结果验证了所述同步控制参数设计方法和下垂控制的正确性和可行性。

摘要：研究了基于动态面反步控制和模糊自适应逼近的可逆冷带轧机速度张力系统直接反馈线性化(direct feedback linearization,DFL)动态解耦控制问题.首先,通过构造非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)削弱了模型中非匹配不确定项对系统性能的影响,进而应用DFL理论实现了速度张力非线性耦合系统的动态解耦和线性化;其次,将反步控制与动态面控制相结合完成了解耦后速度张力各线性子系统控制器的设计,且有效避免了反步控制中的"微分爆炸"现象;再次,采用模糊自适应方法对所设计控制器中的匹配不确定项进行了逼近估计,有效地提高了速度张力系统的跟踪控制精度;稳定性分析结果表明,可逆冷带轧机速度张力系统是一致最终有界的.最后,基于工业现场的实际数据进行仿真对比研究,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

摘要：输电线路封网机器人可有效提升安全性,对于由蓄电池供电的封网机器人如何根据实际工况尽可能延长工作时间是需要解决的实际问题。本文研究了根据电池SOC状况和实际工作需要合理控制封网机器人运行速度,进而提升封网机器人的续航能力。首先分析了直流电机速度与功率的关系,改变电机转速便可改变电机输出功率,进而控制电池SOC的变化程度。提出计及电池SOC的输电线路封网机器人的优化速度控制策略,设计出了计及电池SOC的四种速度调节系数,根据SOC的实时值动态调整机器人的输出功率,提高电池电量的利用效率。仿真和实验结果表明,保守型调速与全力型调速相比电池SOC的消耗减小近一半,从而验证了所提控制策略的有效性。