关键词： 改进模糊PID控制   交直流混合微电网   电能质量   协同控制   电压电流控制  

摘要： 交直流混合微电网电能质量扰动特征较为复杂,导致电能质量协同控制难度增加,所以提出基于改进模糊比例—积分—微分(PID)的交直流混合微电网电能质量协同控制方法。根据建立交直流混合微电网数学模型分析协同控制的难点,结合模糊信息特征提取方法实现扰动特征提取,基于提取的特征识别混合微电网的电能质量扰动情况。搭建用于提升电能质量的改进模糊PID控制器,将电能质量扰动识别作为约束,对微电网的电压和电流展开协同控制,从而提升电能质量。实验结果表明通过这种方法控制后的电压和电流曲线变得平滑,正负序谐波分量均显著减少,有功功率保持稳定提升状态,证明所提方法可有效提高电能质量。

关键词： 电能质量   新能源配电网   电能损耗   谐波   三相不平衡   电压偏差  

摘要： 分别推导出谐波、三相不平衡和电压偏差扰动下新能源配电网附加损耗计算模型,通过仿真对这3种扰动下新能源配电网附加损耗进行量化分析。利用基波和谐波的三相不平衡度以及电压偏差推导出一种计及3种电能质量共同扰动下新能源配电网损耗计算模型,通过仿真和现场试验对所推导计算模型进行验证,对典型电能质量共同扰动下新能源配电网损耗进行量化分析。结果证明:在计及3种电能质量扰动下配网附加损耗计算模型误差与仿真和实验平台对比分别能保持在2%和3%以内;不同电能质量共同扰动下不同附加损耗之间存在耦合,不满足叠加定理。

关键词： 关节伺服系统   霍尔位置传感器   表贴式永磁同步电机   起动方法  

摘要： 在机械臂关节伺服系统中,电机通常需要带载直接起动而不能进行初始位置校准。基于开关型霍尔位置传感器的表贴式永磁同步伺服电动机能够读取电机电角度所在扇区来实现直接起动,但在起动时存在位置不准确的问题,无法获得最大的起动转矩。对此,该文提出一种基于霍尔位置传感器的表贴式永磁同步电机最速起动方法,无需额外的信号注入以及初始位置校准程序,在电机起动的首个扇区内使用所提出的角度曲线进行磁场定向控制算法中的转子位置估计,同时结合最大转矩电流比控制,能够在统计学意义上提高起动转矩,有效缩短扇区内全初始角度的起动时间期望,优化霍尔位置传感器定位不准确时的起动过程。此外,该文给出了该角度最速起动曲线的设计方法及数值解,并给出该方法在起动时间期望上的最小值证明。在实际伺服电动机参数下的仿真与实验表明:所提方法能够有效实施在现有的关节伺服系统中,与现有的方波起动方法及扇区中值起动方法相比,有效减小了全扇区角度起动时间的平均值,实现了统计学意义上电机的最速起动。

关键词： 永磁同步电机   滑模观测器   锁相环  

摘要： 针对传统滑模观测器(SMO)在电机转子位置估计中存在高频抖动、稳态误差大、动态性能差等问题,文章提出了一种改进型滑模观测器(改进SMO)。该方法采用饱和正弦函数代替传统符号函数,有效抑制了高频抖动;同时引入改进的锁相环结构,替代传统锁相环,实现了电机转速从正转到反转的有效观测,并显著提高了转速与转子位置的跟踪精度。仿真结果表明,与传统方法相比,改进SMO的位置估计稳态误差降低超过80%。在给定转速由1000r/min突变至1500r/min及负载突加至5N的动态工况下,改进SMO表现出更快的响应速度,位置估计误差始终控制在±0.02rad以内,显著优于传统方法的±0.1rad。此外,改进SMO具备更强的鲁棒性和抗扰能力,更适用于实际电机驱动系统的转子位置估计,具有广泛的工程应用前景。

关键词： 永磁同步电机   滑模控制   模糊算法   动态响应速度  

摘要： 滑模控制在永磁同步电机的运动控制中得到了广泛的应用。提出了一种改进趋近律结合非均匀态模糊的滑模控制器。针对改进趋近律后的系统趋近速度动态控制问题,引入非均匀形态的模糊控制,使得滑模趋近速度实现动态变化。该设计方法消除了转速超调、提高了控制系统的响应速度、减小了抖振。采用连续且平滑输出的sigmoid函数代替不连续不可导的sgn函数作为系统的切换方式减小系统的抖振。

关键词： 分布式能源   人工智能   智能电网  

摘要： 随着分布式能源的发展,传统基于规则优化和启发式算法的电力调度方法在应对多能源系统的复杂性和实时性需求时表现出效率瓶颈。针对该问题,文章提出了一种基于人工智能的分布式能源电力调度系统,集成了实时反馈机制和自主学习算法,以实现动态的能源调度优化。实验结果表明,该系统在调度效率和能源利用率方面具有显著优势,为智能电网的发展提供了技术支持。

关键词： 轮毂驱动电机   永磁同步电机   谐波电流注入   转矩脉动  

摘要： 针对永磁同步轮毂驱动电机因5、7次谐波永磁磁链导致的6倍转矩脉动问题,提出了一种谐波电流注入抑制方法。通过理论推导,求解了可消除6倍频转矩脉动的谐波电流解析表达式。为解决大转矩工况下谐波电流幅值微弱导致检测精度不足问题,采用了一种基于基波重构的预处理方法,通过滤除采样电流中的基波分量来提升谐波提取精度。通过矢量控制模型对一台减速轮毂驱动电机进行仿真,验证结果表明,该方法在恒转矩工况下可使6倍频转矩脉动幅值降低约50%。

关键词： 风力发电   静态稳定性   暂态稳定性   动态稳定性   优化控制  

摘要： 风力发电的随机性和波动性对电网的稳定运行带来挑战。本文围绕风电并网的稳定性问题,从静态稳定性、暂态稳定性和动态稳定性三方面进行分析。首先,研究风电场在不同无功补偿配置下的电压稳定性。其次,基于风速波动数据,探讨短时故障和风速剧变对风电并网的影响,重点分析风电机组低电压穿越能力。最后,研究风电功率波动对电网频率和功角稳定性的影响。在此基础上,提出优化无功补偿配置、增强低电压穿越能力、引入储能系统及虚拟惯量控制等提升措施。

关键词： 风机塔筒   数值模拟   残余应力   应力状态   疲劳分析  

摘要： 目的 针对风力发电机塔筒在服役期间疲劳受损的问题,结合塔筒的受力特征和结构特点进行应力状态数值模拟,分析塔筒服役应力与疲劳分布。方法 以装机2 MW的风力发电机塔筒为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析服役条件下风力发电机各段塔筒结构的受力情况,并设置S-N曲线计算疲劳损伤。结果 在服役条件下,各段风机塔筒的应力分布不同,但应力都主要集中在塔筒法兰焊缝附近位置,迎风侧受轴向拉应力,背风侧受轴向压应力,迎风侧法兰位置是发生疲劳断裂的风险点位置,风机塔筒最大变形发生在塔筒顶端连接机舱位置。在交变载荷的作用下,塔筒迎风面和背风面的疲劳分布一致,最低安全系数均在塔筒下法兰焊缝位置。结论 在服役条件下,考虑到塔筒环焊缝本身就存在焊接应力,在各段塔筒迎风侧和背风侧最大拉、压应力影响的叠加下,会造成塔筒局部的应力集中。因此,在塔筒安装使用时,应避免以塔筒迎、背风侧为焊接起点。

关键词： 并网逆变器   二阶选择谐波重复-比例控制   稳定性标准   频率适应性  

摘要： 二阶选择谐波重复控制(second order selective harmonic repetitive control, SOSHRC)策略因其良好的频率适应性和动态性能被广泛应用于并网逆变器控制中。针对传统SOSHRC策略的稳定性分析方法复杂、稳定性标准较为保守等问题,提出一种新型二阶选择谐波重复-比例控制(second order selective harmonic repetitive control and proportional control, SOSHRC-PC)。首先,设计新型SOSHRC的结构和原理,并介绍新型SOSHRC-PC控制策略。然后,分析新型SOSHRC-PC控制器的稳定性和参数设计方法。最后,搭建基于新型二阶(6k±1)次谐波重复-比例控制的三相并网逆变器模型,仿真结果表明所提的控制策略具有良好的稳态和动态性能。