摘要：现有的LCL滤波器优化方法均是在理想电网下进行独立的分析计算,在新电源电场高占比接入的情况下容易导致所设计出的逆变器无法稳定运行。该文利用阻抗分析法得到并网稳定性对LCL参数的约束条件,以阻尼损耗最小,制造成本最低以及电流跟踪性能最佳建立LCL参数多目标优化模型,采用带压缩因子的粒子群算法进行求解,通过指标隶属度定量分析优化程度。该设计方案在兼顾经济成本以及滤波性能的同时,增大了并网系统稳定裕度,尤其适用于弱电网或者多逆变器密集接入条件下的逆变器参数设计。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建LCL逆变器并网模型,仿真结果验证了该设计方法的合理性与可行性。

摘要：针对电力系统控制器设计中,控制器阶数过高且影响控制品质的问题,提出一种基于射影定理的降阶控制器设计新方法,并对射影定理做出改进,实现抑制低频振荡的高压直流附加阻尼控制.通过总体最小二乘-旋转不变技术分析系统振荡特性并辨识出相关模型,再基于极点配置得到状态反馈矩阵,最后利用改进的射影控制理论设计输出反馈降阶控制器,同时将控制器与传统的带观测器的极点配置控制方法进行比较.仿真验证表明,基于射影控制理论的控制器效果较好,控制器阶数较低,鲁棒性强,便于工程实现.

摘要：静止无功补偿器(static var compensator,SVC)不仅可以为电力系统提供无功支撑、稳定电压,其附加控制还可以有效提高系统暂态稳定性,但SVC模型参数的不确定性以及广域测量信号时延等外部干扰给附加控制器的设计带来很大的难度.提出了一种基于自适应滑模变结构理论的SVC鲁棒控制器设计方法,所设计控制器能有效提高系统暂态稳定性,并且其对于模型不确定性以及时延有较好的鲁棒性.首先根据区域惯量中心的运动方程建立了包含SVC的电力系统模型;然后将滑模变结构理论应用于电力系统模型中,求得SVC附加控制律,并通过自适应律优化控制器参数;最后通过四机两区域系统以及IEEE9节点系统对SVC控制器效果进行了仿真验证.结果表明,SVC自适应滑模控制器可以有效提升系统暂态稳定性,并且其性能优于传统的线性控制方法.

摘要：针对储能型准Z源逆变器（energy-storage quasi-z-source inverter,ES-qZSI）系统,提出采用具有积分补偿的固定开关频率积分滑模（integral sliding-mode,ISM）电流控制器来保证系统鲁棒性和快速响应。首先建立带储能单元的ES-q ZSI大信号平均模型。然后,以电感电流误差,电池电流误差以及2个误差的积分作为状态变量设计滑模面。为进一步减小稳态误差,引入电池电流误差的比例和积分项作为电感电流参考。而后,推导控制律使系统满足存在条件、稳定条件并讨论了滑模参数设计。与传统PI控制器相比,所设计的ISM控制器具有更快的动态响应,且工作状态在较大范围变化时可保证系统稳定,鲁棒性强。通过仿真及实验验证了ISM控制器的有效性。

摘要：准Z源级联多电平逆变器（quasi-Z-source cascaded multilevel inverter,QZS-CMI）是准Z源与级联H桥逆变器的结合,兼具两种拓扑的优点。将其运用于光伏发电系统,当QZS-CMI模块间功率差异过大时,存在并网电流畸变,甚至难以维持系统稳定运行的问题。基于此,根据QZS-CMI原理推导了模块功率比值约束条件,分析已有控制方法在不满足约束条件时出现并网电流畸变的原因。定义模块功率差异度β,推导出β与直流母线电压、级联模块数的量化关系。所得结论可用于直流电压参考值整定或指导级联模块数选取。当实际系统的功率差异度大于设计值时,提出自动功率平衡的最大功率点跟踪算法对不满足约束条件的模块进行降额运行,以避免并网电流畸变。通过主从式功率分配的并网控制及多调制波移相SPWM调制方法,实现了直流母线电压平衡及模块级最大功率点跟踪。最后,通过四模块级联QZS-CMI的仿真及样机实验,验证了理论分析和方法的正确性。

摘要：应用于光伏系统的准Z源逆变器(QZSI)存在着不稳定的零动态和非线性特性,导致系统振荡、动态响应缓慢和控制器设计复杂等问题。基于输入/输出反馈线性化方法,提出将直通电流和脉冲直流电压作为状态变量建立QZSI直流侧的仿射非线性二阶模型,将原非线性系统转化为线性系统,具有模型精确、阶数低、算法简单等优点。基于此模型,设计经典PI控制器调节QZSI的输入电压,并最终实现最大功率点跟踪(MPPT)。阐述了QZSI的输入/输出线性化建模方法,并通过理论推导证明该线性化系统零动态稳定,设计QZSI直流侧与交流侧控制器,实现光伏逆变器升压、并网波形及功率控制3个目标。通过仿真及实验与经典控制策略对比,显示该控制方法能使QZSI输入电压快速跟踪最大功率点,并且在系统工作点大范围变化时能保证输入电压及并网电流波形质量。

摘要：为进一步研究我国高压直流（HVDC）电缆主绝缘料选型,研制了一种新型电缆主绝缘空间电荷测量系统。分析了电声脉冲法测量电缆主绝缘压片试样的原理,优化了测量系统的电极构型;通过对PVDF压电传感器压紧方式的特殊设计,减小了因压紧不良而导致的声信号匹配不佳对测试系统精度的影响;设计了匹配测试系统的高频滤波小信号放大电路,提高系统抗扰性;运用交联聚乙烯压片测量得到系统输出参考信号并对测量系统进行标定。在常温下测量了不同厚度的交联聚乙烯与低密度聚乙烯电缆料压片试样分别在低电场和强电场中空间电荷的分布特性,得到试样中的空间电荷分布密度。实验表明,该装置能应用于HVDC电缆料的选型,研究结论可以为我国高压直流电缆的自主研发提供参考。

摘要：基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能（superconducting magnetic energy storage,SMES）系统拥有很高的功率密度,作为新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。提出了一种基于T型三电平变流器的新型SMES拓扑结构,针对其运行过程中的非线性特性进行了端口受控哈密尔顿建模,并设计了SMES基于反馈互联结构的能量成型控制策略。仿真结果表明,基于能量成型控制及T型三电平拓扑的SMES具有较小的谐波畸变率和很好的功率跟踪性能。将其应用在风力发电系统中,有效平抑了风电波动,增强了风电场的并网能力。

摘要：储能系统在微电网的运行控制中起到了重要的作用,研究了超导磁储能和蓄电池储能系统的储能变流器在微电网中的控制策略。基于比例积分（proportional-integral,PI）控制的储能变流器已广泛应用于微电网中,以实现双向的功率传输。然而,由于储能变流器具有高度的非线性和耦合性,PI控制器无法实现令人满意的鲁棒性。因此提出了一种基于互联和阻尼配置方法的能量成型控制策略,用于改善微电网中混合储能系统储能变流器的鲁棒性。具体设计过程包括3个步骤：端口受控哈密尔顿模型的建立、期望平衡点的设定和能量匹配方程的求解。最后,为验证所提出方法的正确性和有效性,建立了微电网模型进行并网、孤岛运行的仿真。仿真结果表明,所提出的HESS储能变流器的能量成型控制策略在微电网各运行状态下均能有效维持微电网稳定运行,并较传统的PI控制有更强的鲁棒性。

摘要：为了解决多馈入交直流混合系统中诸控制元件之间协调的问题,根据模糊逻辑推理方法与最优分散协调算法,设计了智能模糊分散协调控制器(FODC),从而使整个交直流系统的性能达到最优。用 NETOMAC 仿真软件仿真了一三机双直流系统。仿真结果表明,所设计的 FODC 确实能提高整个交直流输电系统的稳定性,且优于常规的无分散协调控制(NDC)和有分散协调控制(ODC),在不同扰动下亦能表现出很好的适应性。