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采用VSC-HVDC的海上风电场柔性直流输电系统控制策略研究被引量：9: 2012年; 以实际应用于海上风电输电工程中的三相两电平电压源换流器为研究对象,通过对换流器主电路拓扑结构进行坐标变换,建立了便于解析的两相旋转dq坐标系下的数学模型;换流器控制系统采用了双闭环PI控制方法,并引入电流解耦控制,实现了一侧定有功、一侧定直流电压控制,提高了系统的动态性能和抗干扰能力;采用了SVPWM调制方式进行调制,有效地降低了谐波含量和开关损耗;采用Matlab/Simulink仿真,并搭建了3.5 kW试验验证平台。结果表明该方案控制效果良好,电压、电流波形稳定、谐波含量少且响应速度较快。因此,适用于海上风电场柔性直流输电系统。; 蒋辰晖王志新吴定国; 关键词：海上风电场柔性直流输电电压源换流器 SVPWM调制直接电流控制

基于模块化多电平的光伏逆变器仿真被引量：5: 2013年; 针对大规模太阳能发电厂并网系统,采用模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)设计三相光伏并网逆变器,满足多组太阳能电池板组成的阵列接入电网的要求。详细研究了MMC光伏并网逆变器触发方式及电容电压平衡策略。介绍了基于MMC的光伏发电系统结构,并建立其直流回路方程,提出利用多组三角载波与参考波比较生成触发脉冲,同时根据电容电压进行排序,再将触发脉冲依次分配给各桥臂子模块,保证同一桥臂内各模块电容电压瞬时值相等。详细分析了桥臂电容电压周期性、波动性,采用双闭环比例调节器控制电容电压跟踪给定,明显减小了各桥臂电容电压波动范围,提高了一致性和系统输出波形质量。最后,利用MATLAB对所提出的触发方式、电容电压平衡策略及基于MMC结构的光伏系统进行了仿真验证,输出电流波形平滑且具有较高的动态响应性能。仿真结果表明所采用方法正确、有效。; 蒋辰晖王志新吴定国; 关键词：光伏逆变器模块化多电平电容电压平衡多载波电能质量

VSC-HVDC海上风电输电变流器预测电流控制策略研究被引量：5: 2012年; 针对目前VSC-HVDC海上风电输电变流器电流暂态响应慢,存在稳态误差等不足,提出一种新的数字预测电流控制方法,基于电压空间矢量调制得到控制开关信号,使三相输入电流快速跟踪三相输入电压的相位,快速消除系统静差和离散误差,变流器按照单位功率因数运行。利用该方法可在当前采样时刻快速准确地预测下一采样时刻的参考电流值,同时结合品质方程确定下一采样时刻的最优输出端参考电压矢量。结合500kVA实验样机设计,经Matlab仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性。; 李爽王志新王国强; 关键词：预测电流控制电压空间矢量

模块化多电平变流器的直接功率控制仿真研究被引量：28: 2012年; 新型模块化多电平变流器(modular multilevelconverter,MMC)通常采用双闭环矢量控制策略,针对该方法存在的需调整控制参数较多、动态响应慢等问题,研究MMC的直接功率控制策略及电容电压平衡方法。首先,将现有的桥臂模块电压排序法与参考信号中叠加平均值控制量的方法进行综合,控制电容电压平衡;然后,在桥臂内电容电压相互平衡的基础上,利用双闭环PI调节器控制桥臂间各电容电压保持一致并跟踪给定,使电压波动范围明显减小,提高变流器输出波形质量;最后,将变流器虚拟磁链直接功率控制策略应用于MMC。研究该种拓扑结构下的功率估计方法,并利用Matlab对所设计系统进行仿真验证,结果表明所提控制方法正确、有效。; 王国强王志新李爽; 关键词：直接功率控制虚拟磁链模块化多电平变流器电压平衡

电压源型直流输电变流器系统中电网侧变流器的反步法控制被引量：14: 2013年; 随着适用于海上风电场长距离输电的电压源型直流输电变流器技术日趋成熟,其成功应用案例也在逐渐增多.为进一步提高海上风电场电力输送能力和并网的电能质量,论文研究带LCL滤波器的电网侧变流器控制方法,针对该变流器数学模型阶数较高的特点,采用反步法设计Lyapunov函数,经过3步反推得到最终控制量,满足系统渐进稳定的要求.该控制方法的特点是省去了滤波电容支路的阻尼电阻,同时也无需检测流过滤波电容的电流,从而避免了增加额外的传感器.最后,采用MATLAB进行仿真,结果表明,相对于传统带阻尼电阻的LCL滤波器,本文所提出控制方法可使电压总谐波畸变率(THD)更小,抑制高次谐波的效果更明显,且动态跟踪性能优于传统双闭环矢量控制,证明了所提出控制方法的正确性和有效性.; 吴杰王志新王国强陆贤锋邹建龙; 关键词：反步法柔性直流输电 LCL滤波器海上风电场

三电平海上风电柔性直流输电变流器的PID神经网络滑模控制被引量：31: 2012年; 针对传统滑模变结构控制在参数摄动时会产生颤振的不足,融合比例–积分–微分神经网络(proportional-integral-derivative neural-network,PIDNN)和滑模变结构控制的优点提出一种新的在线解决方法。建立三电平电压型柔性直流输电变流器数学模型,构造以瞬时有功、无功功率误差为滑模面的滑模变结构控制器,并用PIDNN对选定的价值函数在线训练以取得全局最优解,实时对滑模趋近律参数优化选取,结合李亚普诺夫函数对控制系统的全局稳定性进行分析。对所提控制方案采用Matlab仿真验证,结果表明该方案可使控制系统全局稳定,对参数摄动有很强的鲁棒性,最大限度地减小颤振,易于数字实现。; 李爽王志新王国强吴定国; 关键词：滑模变结构控制柔性直流输电直接功率控制海上风电

大型海上风电场并网VSC-HVDC变流器关键技术被引量：103: 2013年; 近年来,海上风电因具有不占用陆上土地资源、风能利用率高等诸多优势,得到了迅速发展。截至2011年底,全球已建成80个海上风电场,累计装机容量达到4954MW。其中,我国2011年海上风电累计总装机为241.3MW。此外,我国还规划到2015年和2020年,我国海上风电总装机将分别累计达到5和30GW。随着海上风电的规模化开发与利用量的巨大增长,海上风电场并网柔性直流输电系统(voltagesource converter based high-voltage direct current,VSC-HVDC)的应用也为业界所关注,并对海上风电柔性直流输电变流器提出了更高的要求。大型海上风电场并网VSC-HVDC的关键技术主要涉及变流器拓扑结构和控制方法,以及在海上风电场中的应用等,例如海上风电柔性直流输电变流器的多电平拓扑结构、调制方法、均压控制策略以及海上风电场建模等关键技术。分析、总结和研究大型海上风电场并网VSC-HVDC变流器关键技术,有助于为大型海上风电场接入电网技术提供理论支撑,提高海上风力发电的开发与规模化利用水平,具有学术意义和重要的实用价值。; 王志新吴杰徐烈王国强; 关键词：多电平变流器海上风电场均压控制

海上风电柔性直流输电变流器P-DPC控制研究被引量：24: 2013年; 基于预测控制原理,根据瞬时功率理论计算出每个开关周期开始时变流器侧输入电压矢量平均值,结合空间矢量调制和直流母线电压外环控制,消除在开关周期结束时产生的有功、无功功率跟踪误差,从而直接控制变流器的有功、无功功率,达到稳态无静差控制。同时,对外环控制器进行理论分析与设计。与传统直接功率控制方法相比,预测直接功率控制(P-DPC)的特点为无需检测电网电压相位信息(如锁相环等)、实施同步旋转坐标变化和电流环解耦控制;开关频率固定,减少了跟踪误差带来的干扰以及参数不准确造成的解耦不彻底等问题,提高了系统的稳定性;在两相静止坐标系下即可实现网侧单位功率因数运行。采用Matlab/Simulink构建PWM-VSC系统仿真模型进行仿真,结果证明了该控制方法的可行性和有效性,为海上风电场柔性直流输电变流器数字控制系统提供了一种可行的控制方案。; 李爽王志新王国强; 关键词：瞬时功率电压源型变流器柔性直流输电

电动汽车车用低压无刷直流电机控制系统设计被引量：3: 2014年; 根据以无刷直流电机为驱动电机的电动车工作原理,基于MCU 79F9211芯片设计了电动车用低压无刷直流电机控制系统,并给出详细的系统硬件电路和软件设计方法。采用二相导通星形三相六状态的方法控制无刷直流电机,即易于实现又具有良好的性能,得到速度跟随性能良好的驱动系统。在MATLAB/Simulink环境下仿真得出合适的速度环与电流环调节参数,仿真结果验证该系统具有良好的性能。; 黎金锋王鹏王志新邹建龙; 关键词：无刷直流电机 MATLAB/SIMULINK仿真

海上风电柔性直流输电变流器控制与试验系统设计被引量：4: 2012年; 简要介绍了柔性直流输电系统的控制方法,基于三相静止对称坐标系和dq同步旋转坐标系建立了柔性直流输电系统换流站数学模型,采用双闭环直接电流控制方法,设计了以tms320f28335作为dsp控制芯片,由dsp输出的信号控制三相两电平变流器逆变与整流波形。在换流站级控制采用双闭环直接电流控制,基于换流站的dq模型分别控制d轴和q轴电流实现对有功和无功功率的分别控制,减小了控制环节的稳态误差,完善了控制环节的动态特性。解决了海上风电由于其间歇性和不确定性在并网过程中引发的谐波污染、电压间断和波形闪变等问题。试验系统主要测试整流端输出的母线电压电流特性和逆变端输出的并网电压电流特性,以及对功率的控制特性,达到了较好的整流和并网效果。; 李路遥王志新吴定国; 关键词：柔性直流输电电压源换流器直接电流控制

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上海市教育发展基金(2010LM26)

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机构

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