国家自然科学基金(51367008)
- 作品数：68 被引量：350H指数：11
- 相关作者：宋平岗李云丰吴继珍王立娜江浪更多>>
- 相关机构：华东交通大学国家电网公司国网智能电网研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省研究生创新基金更多>>
- 相关领域：电气工程交通运输工程自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 基于滑模控制理论的MMC-MTDC自适应下垂控制策略被引量：1
- 2017年
- 传统MMC-MTDC下垂控制策略中常采用PI双闭环控制,系统的暂态特性较差。为提高系统响应速度和稳定性,提出基于滑模理论的自适应下垂控制策略。控制器采用双闭环级联控制结构,其中内环控制器根据滑模变结构在dq坐标系下对MMC非线性数学模型进行建模,设计积分滑模面和降低系统抖振的指数趋近律控制器;外环控制器根据MMC实时容量与功率参考指令的比较设计自适应下垂控制器,使MMC根据实际情况"量力而行"。最后在PSCAD/EMTDC中建立4端MTDC模型,在2种工况下进行验证,结果表明所提控制策略可以有效避免系统暂态时裕度较小的MMC满载,还具有较高的动态性能和响应速度。
- 宋平岗董辉刘武周振邦
- 关键词：模块化多电平换流器多端直流输电系统滑模控制
- 一种基于耦合电感的模块化多电平变流器控制被引量：13
- 2015年
- 对一种新型结构MMC进行了原理分析,该结构采用耦合式(带中心抽头)桥臂电感,由于上、下桥臂的严格对称性,上、下桥臂基波电流反相,耦合电感的引入在很大程度上降低了桥臂单个电感上的压降,进而有效地抑制了桥臂环流。进一步对排序控制进行改进,改进后的排序法更利于上、下桥臂的充放电平衡,同时还能进一步稳定直流侧电流。最后利用Matlab/Simulink软件搭建了每相10个模块的MMC仿真模型。仿真结果表明了耦合电感结构的优势以及提出的改进排序法的有效性。
- 袁义生朱本玉
- 关键词：模块化多电平耦合电感
- MMC-RPC的功率同步平坦控制策略被引量：8
- 2019年
- 为解决牵引供电系统中电能质量差、抗扰动性弱以及常规解耦矢量控制中短路比对锁相环参数的影响问题,在功率同步控制的基础上,结合电流矢量控制和微分平坦理论,提出一种适用于模块化多电平换流器型铁路功率调节器的功率同步平坦控制策略。功率同步环将模块化多电平换流器模拟成同步发电机,为牵引网提供惯性支撑。基于微分平坦的电流环由前馈控制和动态误差反馈2个部分组成,能有效限制短路电流,提高了电流环的动态响应特性。在MATLAB/Simulink中搭建仿真系统,通过与功率同步控制策略进行对比,并在3种不同工况下进行仿真,仿真结果验证了该控制策略响应速度快且精度高。
- 宋平岗周鹏辉肖丹杨声弟
- 关键词：模块化多电平换流器
- 基于最优潮流理论的MMC-MTDC直接功率控制策略被引量：5
- 2018年
- 为了降低多端直流输电系统中电网三相不平衡故障对系统直流电压、功率调节的准确性和快速性的不良影响,基于最优潮流控制理论提出一种直接功率控制策略。首先分析系统损耗对网络潮流的影响,提出无需知道网络参数的最优潮流优化方法,得出期望功率参考指令;然后在对模块化多电平换流器瞬时功率特性分析的基础上,以消除电网不平衡时直流电压波动为目标设计直接功率控制器,针对故障电压降落和交流侧负序电流对功率参考指令进行修正,并采用前馈解耦控制直接建立功率与电压的关系。最后在PSCAD仿真平台上搭建四端直流输电系统,结果表明该控制策略在稳态和暂态故障情况下都可实现系统潮流最优分配和直流电压稳定的目的。
- 宋平岗董辉周振邦罗剑
- 关键词：模块化多电平换流器多端直流输电系统直接功率控制
- 适用于MMC-MTDC的自适应斜率平坦控制策略被引量：8
- 2017年
- 为了维持模块化多电平换流器多端直流输电系统的电压稳定及换流站间功率的平衡,提出一种基于微分平坦理论的自适应斜率控制策略。控制器分为前馈双环控制和动态误差反馈控制:前馈控制根据系统期望平坦输出参考轨迹和系统状态变量及输入变量之间的函数关系,得到控制系统的主导控制量;误差线性反馈控制可以消除系统扰动和外界干扰对规划轨迹的影响,增强系统响应速度和稳态暂态特性。最后建立五端MMC-MTDC模型,分别在稳态潮流翻转和主站故障退出2种工况下进行仿真验证。结果表明该控制策略可以根据电压变化方向及换流站裕度对下垂曲线斜率实时控制,避免换流站满载甚至过载运行,达到各个换流站之间功率的最优分配。
- 宋平岗董辉周振邦
- 关键词：模块化多电平换流器多端直流输电系统
- MMC-RPC的虚拟同步机建模及控制方法被引量：1
- 2018年
- 牵引供电系统是一个典型的弱交流系统,存在系统惯性低、抗扰动性差等缺陷。模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器(MMC-RPC)可有效治理牵引网中的电能质量问题,但传统控制方式下的MMC-RPC无法对牵引供电系统提供惯性支撑,其输出功率反而会受弱交流系统的影响。虚拟同步机技术使换流器具有同步电机的内外特性,能有效地为电力系统提供惯性支撑。文章针对MMC-RPC左侧换流器采用虚拟同步电机内环、功率外环的控制策略,并建立小信号模型进行分析,最后通过仿真验证了该控制策略的可行性。
- 宋平岗周振邦董辉文发
- 关键词：牵引供电系统模块化多电平换流器小信号模型
- 单相MMC变流器及其在新型牵引供电系统中应用的研究被引量：8
- 2015年
- 为解决传统牵引供电系统中所存在着电能质量和过分相问题,首先介绍了一种基于MMC-MTDC的新型牵引供电系统。新型牵引供电系统中需要单相变流器向牵引网提供稳定的电压和频率,据此对单相H桥型模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)进行了研究。介绍了该变流器的拓扑特性,建立了相应的数学模型。将牵引网络认为成无源网络,设计一种基于虚拟同步坐标系下外环定交流电压、内环电流的单相H桥MMC型逆变器向单相无源网络供电的双闭环控制策略;为了抑制桥臂电流所含的二次分量,使用准比例谐振器设计了环流抑制器。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型。仿真结果验证了系统控制策略的可行性和环流抑制器的有效性,变流器能够向牵引网络提供稳定的电压和频率。
- 宋平岗吴继珍陈欢罗善江
- 关键词：牵引供电系统高压直流输电无源网络
- 多端直流输电系统中直流电压协调控制策略研究
- 2016年
- 多端直流系统中直流电压的稳定是整个系统的核心,需要各个换流站之间协调控制,共同维持整个直流电网的稳定运行,目前直流电压协调控制策略主要分为有通信和无通信两大控制策略。针对基于模块化多电平换流器型多端直流输电系统(MMC-MTDC),在介绍MMC的基本运行原理的基础上,论述了MTDC系统中两大系统协调控制策略,重点分析并设计了无通信类的3种控制器;旨在对现有的MTDC直流电压协调控制策略做出一个总结,为后续MTDC控制策略的研究提供技术参考;最后通过一个五端MMC-MTDC仿真模型验证和对比不同直流电压协调控制器的性能优缺点。
- 吴继珍宋平岗罗剑
- 关键词：多端直流输电模块化多电平换流器直流电压协调控制
- 电网电压不平衡时模块化多电平换流器直接功率补偿控制策略被引量：25
- 2016年
- 为了进一步提升电网电压不平衡时模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)的电能传输质量,在αβ坐标系下提出一种无需交流电流正负序分离的MMC直接功率补偿策略,并对电网电压不平衡时MMC交流侧功率和瞬时功率进行了理论分析;针对MMC的零序环流将进入直流侧引起直流电压/电流2倍频波动的问题,基于比例谐振控制器设计了环流抑制控制器;最后在PSCAD中建立仿真模型验证所提出的控制策略和理论分析。仿真结果表明:在电网电压不平衡工况下,在消除负序电流和抑制有功功率波动2种控制目标下,MMC直流电压均可能出现2倍频波动,所设计的直接功率补偿控制系统可以分别有效地抑制网测负序电流或交流侧有功功率的2倍频波动,环流抑制控制器可以有效抑制直流侧2次波动。
- 宋平岗吴继珍邹欢
- 关键词：模块化多电平换流器高压直流输电电网电压不平衡直接功率控制功率补偿
- 死区时间对模块化多电平换流器的影响被引量：8
- 2014年
- 为研究死区时间对模块化多电平换流器(MMC)的影响,建立了考虑死区时间在内的MMC数学模型并给出了相应的计算公式。首先,在研究换流器运行原理的基础之上,根据阶梯波调制方式,从死区设置方式、桥臂电流方向、子模块状态、桥臂投入模块数及其增加或者减少的方向等方面建立了死区时间对换流器影响的通用数学模型。其次,从基波和偏差角度等方面出发简化了通用数学模型,研究了投入模块数、调制度、负载角度以及死区时间长短对换流器的影响。最后,利用MATLAB/Simulink的矩阵计算和仿真功能对建立的通用数学模型进行了验证。结果表明,死区效应的相对大小分别与子模块数目、死区时间和相位差呈现正相关,与电压调制度呈现负相关。
- 宋平岗李云丰王立娜卢杰
- 关键词：模块化多电平换流器高压直流输电死区时间死区效应阶梯波调制
