关键词： 永磁同步电机   无传感器控制   滑模观测器   混合饱和函数   动态滤波  

摘要： 针对永磁同步电机（PMSM）无传感器控制中电机转子位置与速度精度和响应误差大等问题，提出一种基于非线性双曲正切-线性混合饱和函数与动态截止频率低通滤波器的改进滑模观测器。首先，设计混合饱和函数替代传统符号函数，在边界层内融合双曲正切平滑性与线性快速收敛特性；其次，通过自适应滑模增益与转速相关的动态滤波器截止频率，优化中高速域下的反电动势估计精度；进一步引入PLL抑制残余噪声，并通过李雅普诺夫稳定性理论证明系统全局渐近收敛。在Simulink仿真表明，改进方法使估计抖振幅值降低，对电机的稳态控制与变速响应能力有显著提升。

关键词： 挠性系统   永磁同步电机   振动抑制   电机自传感技术   非零初始条件  

摘要： 挠性系统的无振动伺服定位对于提升高端工程装备的精度具有重要工程价值。传统输入整形器技术主要针对伺服过程中产生的残余振动，难以有效应对系统运行初期已存在的非零初始振动。为将这一时变状态量纳入整形器设计，亟需实现对系统振动特征参数的在线辨识。因此，本研究针对永磁同步电机直驱挠性梁系统的非零初始振动抑制问题，设计了一种“特征辨识-参数整定-振动抑制-伺服定位”一体化的控制方案。该方案采用基于电机状态量的自传感技术实现了挠性梁的振动频率与相位的在线辨识，从而在不安装振动传感器情况下实现了初始条件整形器参数自整定和在线主动抑振，避免了振动参数的离线获取和输入整形器的离线再设计。实验验证表明：相较于传统频谱分析方法，本文所提出的控制策略在保证振动特征在线辨识精度的同时，显著缩短了参数获取时间，并实现了辨识过程与振动抑制的快速衔接，大幅提升辨识速度。在应对突发扰动激励的非零初始振动时，改进设计的初始条件整形器展现出优越的抑振性能，有效增强了系统对辨识误差的控制鲁棒性。

关键词： 永磁同步电机   无电解电容   无位置传感器控制   磁链观测器  

摘要： 采用小容值薄膜电容的内置式永磁同步电机驱动系统具有工作寿命长、成本低、功率密度高等优点。然而，在无电解电容系统中，直流母线电压以两倍于网侧电压的频率波动，这将会在反电势和磁链中产生大量额外频次的谐波，最终将导致无传感器控制出现较大的位置估计误差。因此，本文提出了一种应用于无电解电容系统无传感器控制的改进磁链观测器，用于估计转子位置和转速。与反电势模型相比，磁链模型中增加了一级积分环节，能在一定程度上抑制高频谐波。本文首先对无电解电容IPMSM驱动系统的特性进行分析，并确定了谐波出现的频率。其次，基于改进磁链观测器，设计了一种复合降阶准谐振滤波器来抑制磁链中的低频谐波并提取其基波分量。最后，通过实验结果验证了所提出控制策略的有效性。

关键词： 智能电网   特征选择   集成学习   入侵检测   机器学习  

摘要： 随着信息通信技术与电力调度管理功能的深度融合，智能电网展现出高度的复杂性和互联性，其面临网络入侵攻击的风险不断上升，严重威胁其可靠性。提出了一种基于集成学习并结合特征选择的智能电网入侵检测方法。首先，设计了一种特征选择方法CFS-SSA（Correlation-based Feature Selection-Salp Swarm Algorithm），通过计算特征与特征、特征与目标变量之间的相关性来剔除冗余特征，选出最优特征子集。在分类阶段，提出了一种新的自适应集成投票方法，将多个机器学习模型进行集成，达到集弱成强的效果。实验结果表明，在NSL-KDD和TON＿IoT数据集上，所提出的入侵检测系统在多分类实验中取得了优异的准确率、精确率、召回率和F1-分数，分别为80.41%、83.29%、80.41%、75.88%和98.35%、98.42%、98.35%、98.38%，优于对比的机器学习和深度学习模型。实验结果表明，该研究为提升智能电网入侵检测系统的性能提供了新的思路和技术支持。

关键词： 逆变器   窄脉冲   调制比   永磁同步电机   死区插入  

摘要： 逆变器作为新能源汽车的核心部件，其安全的重要性不容忽视。本文首先讨论了窄脉冲对逆变器的损害以及死区对窄脉冲产生的影响，提出一种窄脉冲处理方案，结合两种死区插入方案进行对比分析，发现非对称死区插入方案可在消除窄脉冲的基础上，将窄脉冲阈值降低至对称死区插入方案中窄脉冲阈值的一半。为验证两种死区插入方案可靠性，搭建Simulink仿真模型分析满电压利用率时两种方案的电压和电流谐波含量，二者效果基本一致，并通过台架实验测试两种死区插入方案结合窄脉冲处理算法的可靠性。

关键词： 自动发电控制   风力发电   频率调节   风电场层   机组层  

摘要： 随着风电接入规模不断扩大，其出力波动性对电力系统频率调节和自动发电控制(automatic generation control，AGC)系统提出了新的挑战。文章首先分析了风电出力波动性对系统频率的动态影响，揭示了风电接入对调频需求和响应策略的改变。接下来，阐述了风电AGC的基本原理，分别从风电场层和机组层介绍了AGC技术的分类。并进一步深入探讨了风电场层面AGC的技术和策略，包括多能源系统协调优化、储能系统与风电场AGC协同控制策略、频率调节、功率分配策略、控制算法及其优化等方面的研究进展。此外，还分析了机组层面AGC的技术与方法，包括转子动能控制、功率备用控制及综合调频控制。最后，总结了风电AGC技术的研究现状，并结合高风电渗透率电力系统的运行需求，针对其关键技术挑战和未来发展方向展开探讨，旨在为高比例风电接入背景下的AGC优化设计与实现提供理论借鉴与技术参考。

关键词： 模型预测控制   永磁同步电机   参考电压矢量   作用时间  

摘要： 永磁同步电机直接转矩控制和模型预测控制相结合产生的模型预测转矩控制具有控制简单和动态响应能力强的优点.然而，在控制周期内作用多个电压矢量消除稳态误差时存在电压矢量组合失效和占空比运算复杂的问题.本文提出了一种永磁同步电机直接模型预测控制的电压矢量占空比优化策略，以提高双电压矢量作用时间运算结果的有效性.基于无差拍控制原理，推导磁链矢量与电压矢量之间的关系，将控制变量归一化为参考电压矢量，解决了权重系数整定问题.进而，通过划分扇区子区域，直接得到最优电压矢量组合.最后，基于矢量合成原理，对电压矢量的作用时间提出了总和与比值约束条件，保证每种电压矢量作用时间的合理性与合成电压矢量的有效性.实验结果证明了所提方法具有比传统方法更好的稳态性能和良好的动态性能.

关键词： 永磁同步电机   预测控制   改进鹦鹉优化算法   参数辨识   参数失配  

摘要： 无差拍预测电流控制(Deadbeat Predictive Current Control,DPCC)是一种高性能电流环控制策略,其控制性能取决于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)精确数学模型.针对电机参数随船舶工况改变而发生变化,控制器参数失配导致系统控制性能下降的问题,本文提出了一种基于自适应高斯-柯西变异的改进鹦鹉优化(Improved Parrot Optimization,IPO)算法,对无差拍预测控制电机模型进行参数辨识与修正.首先,搭建PMSM-DPCC模型并分析参数失配影响.然后,将自适应因子与高斯-柯西变异引入PO算法避免陷入局部最优.最后改进算法根据适应度函数不断更新待辨识参数并对控制器进行更新,有效解决了参数失配导致的电流振荡与静差现象.实验结果显示,利用该方法可以同时辨识电感、磁链、电阻参数,偏差均在0.5%以内,对船舶电机系统鲁棒性的维持具有重要意义.

关键词： 静态电压稳定边界   静态电压稳定裕度   潮流雅克比矩阵   孤岛微电网   下垂控制  

摘要： 100%新能源场景下的孤岛微电网，缺乏同步机电源支撑，电压稳定性面临挑战。本文针对构网型储能支撑的新能源孤岛微电网，提出一种直接计算静态电压稳定临界点和稳定边界的方法，并定义了多变量变化时高维场景下的稳定裕度指标。首先，考虑了孤岛微电网中的鞍结分岔和储能功率约束导致的极限诱导分岔两种静态电压失稳类型，基于直接法建立了两类临界点的计算模型。然后，以已知临界点为初值直接求解相邻的临界点，得到了负荷和新能源功率同时变化的高维静态电压稳定边界，并将传统单维场景下的稳定裕度指标扩展到高维场景，定义了多变量变化时的静态电压稳定裕度指标，给出了计及储能功率约束的稳定裕度的计算流程。最后，基于IEEE33节点系统验证了本文所提指标和方法的准确性和高效性，并通过算例数据进一步分析了构网型储能的容量、安装位置以及不同构网型控制策略对静态电压稳定性的影响。