关键词： 永磁同步电机   模型预测控制   系统鲁棒性   滑模观测器   参数辨识  

摘要： 【目的】为解决双三相永磁同步电机(PMSM)模型预测控制(MPC)系统鲁棒性低、对电机参数依赖性高的问题,对滑模参数辨识方法进行改进优化,提出了一种基于超螺旋滑模观测器(ST-SMO)参数辨识的双三相PMSM模型预测电流控制(MPCC)方法。【方法】首先,引入高阶滑模算法,替代传统滑模观测器中的开关函数sign作为新的滑模趋近律,设计了基于超螺旋算法的ST-SMO来进行更加精准的电机电感参数辨识;然后,利用Lyapunov理论对设计的高阶滑模观测器进行稳定性分析,并结合增量式方程对MPCC系统中的预测模型进行优化,消除了预测方程中磁链参数对电机控制系统鲁棒性的影响;最后,结合参数辨识算法对电感参数进行准确辨识,降低了MPCC系统对电机参数的依赖性。【结果】改进后的双三相PMSM MPCC系统,在加入了ST-SMO和增量式预测模型后,具有良好的稳态和动态性能。在参数辨识方面,不仅消除了一阶滑模系统带来的抖振现象,提升了参数辨识的精度,还提高了参数辨识速度,保证双三相PMSM在参数失配时,电机控制系统仍能保持较好的控制性能。【结论】本文所提基于ST-SMO参数辨识的MPCC系统在转速和转矩突变等多种工况下具有良好的可行性和稳定性。

关键词： 永磁同步电机   微分平坦控制   扩展卡尔曼观测器   位置伺服系统  

摘要： 为了提升永磁同步电机(PMSM)伺服系统的轨迹跟踪动静态性能,提出一种基于微分平坦的伺服系统三闭环新型控制策略。对永磁同步电机数学模型进行分析,并证明其平坦性。为了进一步增强系统的自适应性和鲁棒性,引入扩展卡尔曼观测器来估计转子位置,并将其作为平坦控制器的反馈部分,以实现系统有效补偿;基于伺服系统的三闭环微分平坦控制结构,设计其电流、速度及位置控制器;最后,搭建系统仿真模型,与传统PI控制方法进行对比,通过仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。结果表明:与传统PI控制相比,采用平坦控制策略在控制伺服系统过程中具有更快的响应速度和更高的位置跟踪精度,显著提升了伺服系统的动态性能,同时对外部负载扰动具有良好的鲁棒性。

关键词： 永磁同步电机   霍尔位置传感器   故障诊断   容错控制   安装偏差  

摘要： 【目的】霍尔位置传感器在恶劣环境、机械振动和电气应力等因素影响下容易发生故障,同时安装偏差也会显著影响电机的控制精度和系统稳定性。为了提高基于霍尔位置传感器的永磁同步电机(PMSM)驱动系统的可靠性和容错性能,对霍尔传感器的故障诊断方法和容错控制策略展开研究,旨在解决传统方法在故障诊断效率和容错控制精度方面的不足。【方法】针对传统基于特征序列的故障检测方法存在的效率低和误判问题,提出了一种基于伪加速度变化阈值的新型快速故障诊断方法,该方法在霍尔跳变沿时刻对伪加速度变化量与设定阈值进行比较,从而快速检测故障。此外,为减小霍尔安装偏差的影响,提出一种将传统容错插值法与快速故障诊断相结合的改进容错控制方法。并将该方法与所设计的自适应陷波角度观测器相结合,以减小霍尔安装偏差带来的2次谐波误差,提高容错性能。【结果】试验结果表明,所提快速故障诊断方法能够准确识别单相霍尔和双相霍尔传感器故障,显著缩短诊断时间,避免了传统方法的滞后性和误判问题。改进容错插值法结合自适应陷波角度观测器,在霍尔传感器故障情况下,仍能实现对转子位置的精确估算,有效提高了系统的稳定性和控制精度。特别是在不同工况下,该方法能够保持良好的控制性能。【结论】本文所提基于伪加速度变化阈值的快速故障诊断方法和改进型容错控制策略,在单相霍尔和双相霍尔故障以及不同工况下的表现均优于传统方法,为霍尔传感器故障情况下的电机稳定运行提供了可靠的技术支持。

关键词： 北斗短报文   变电站遥控   智能电网  

摘要： 为解决现有变电站远程监控系统的不足,提出了一种基于北斗短报文技术的变电站远程遥控系统设计方案。该系统利用北斗系统的通信特性,实现了变电站数据的远程传输与控制。结果显示,在不同环境条件下,系统均能保持较低的数据误码率和较短的传输时延,控制指令执行成功率超过99.9%,且异常行为检测准确率高达98.2%。

关键词： 智能电网   5G   实时监控   故障检测   边缘计算  

摘要： 智能电网作为未来电力系统的重要组成部分,依赖于先进的通信技术来实现实时数据传输和大规模设备接入。文章设计基于5G的智能电网实时监控系统,分别阐述硬件实现与软件设计,探析数据采集传输、故障检测分析、智能决策支持等模块的实现细节,并借助实验验证5G在数据传输速率、时延、连接密度及吞吐量等方面展现显著的优化效果,为智能电网的高效、安全运行提供可靠的技术保障,展示5G在智能电网中的巨大应用潜力。

关键词： 同步电机接口   新能源发电   控制策略   支撑能力   构网特性  

摘要： 目前主流的风、光发电均以电力电子变流器为并网接口,受电力电子器件过流能力限制,电网故障期间暂态支撑能力有限。为提高新能源发电的暂态支撑能力,该文针对一种同步电机接口新能源发电新型拓扑,分析起动、并网、稳态控制、故障期间暂态控制的运行机理,提出同步电机接口新能源发电稳态功率传输控制策略和暂态支撑控制策略。通过拓扑结构和控制策略的双重改进,使新能源发电在稳态运行时具有良好的功率传输效果、无功支撑能力和构网特性,在电网故障时具有高于传统电力电子变流器并网接口新能源发电的暂态支撑能力。多种工况下的仿真结果验证同步电机接口新能源发电拓扑及控制策略的有效性和优越性。

关键词： 固体氧化物燃料电池   化学链制氢   分布式发电系统   热力学性能  

摘要： 提出一种新型集成化学链制氢的CO_(2)零排放固体氧化物燃料电池/燃气轮机/有机朗肯循环混合动力系统,在实现高效发电的同时,高效分离捕集CO_(2)。系统以甲烷为燃料,通过化学链反应产生氢气进入燃料电池,避免了电池内部积碳现象发生,电池阳极出口回路至化学链,燃料反应器出口与电池阴极出口气体进入燃气轮机做功,排气余热被有机朗肯循环系统回收利用,进一步提高系统效率;并建立了系统模型并进行热力学性能分析,得到系统性能随燃料流量、燃料利用率、电池工作温度及系统工作压力的变化规律。结果表明:系统综合能源利用效率可达74.10%以上,电效率可达62.42%以上,?效率达到57.73%;敏感性分析表明,系统工作压力达到7×10^(5)Pa时,系统性能达到最优。

关键词： 无线通信   配电柜   数据采集   智能电网   实时监控  

摘要： 针对配电柜运行数据采集的需求,设计并实现一种基于无线通信技术的数据采集系统。该系统采用高精度传感器实时采集电压、电流、温度等关键参数,通过嵌入式处理器进行数据处理,并利用远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术实现数据的无线传输。实验结果表明,系统在实时性、可靠性、功耗等方面表现出色,满足智能电网监控的高效管理需求。研究成果为智能电网的发展提供技术支持,对提高电力系统运行效率具有显著意义。

关键词： 光伏   储能   智能微电网   储能变流器  

摘要： 随着光伏、储能系统的大力建设,具有“源-网-荷-储”四种电网要素的微型电网越来越广泛。以大兴机场一处智能微电网为例,对智能微电网进行了系统概况介绍、运行分析、经济性分析,并制定出了运行安全可靠、经济收益最大化的运行策略,为智能微电网的后期运行提供了方案,并对后期智能微电网建设提供了思路。

关键词： 新能源并网   电能质量   谐波   无功功率   智能调度  

摘要： 在全球能源转型的大背景下,新能源并网规模不断扩大,其对电力系统电能质量的影响备受关注。文章深入剖析新能源并网对电能质量的影响,针对谐波和瞬时电流增加、电压与频率波动增加、无功功率调节需求增加和其他影响提出针对性策略,旨在为解决新能源并网电能质量问题提供全面参考。