【摘 要】
：
双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势.该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路.所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益.此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略.所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量
【机 构】
：
福建省新能源发电与电能变换重点实验室(福州大学),福建省 福州市 350108
论文部分内容阅读
双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势.该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路.所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益.此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略.所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量少、控制简便等特点.该文对所提出的电路进行具体分析,并详细分析电路电压增益关系和半导体器件电压电流应力特性.同时,对所提出的控制策略进行详细分析.最后,对提出电路和控制策略进行计算机仿真,并设计一台低压侧额定电压为48V、高压侧额定电压为400V、额定功率为400W的实验样机.计算机仿真和实验结果表明电路获得了较高电压增益,验证所提出电路的有效性.与传统PI控制相比,提出的改进模糊控制方法能更有效抑制扰动,提高了变换器的动态性能,实现了鲁棒控制.
其他文献
电力系统的安全稳定运行很大程度上依赖基于频率响应的调控,响应模式是对动态系统轨迹特征最本质的量化描述.目前缺少对大电网频率响应模式的定义,以及从时间尺度和空间尺度量化描述频率响应模式的指标和方法.该文系统阐述大电网频率响应统一性、分散性、独立性与耦合性的内涵和辩证统一关系;定义频率响应模式,从不同角度量化描述系统动态频率响应特征并提出计算方法;通过大电网算例仿真详细研究可再生能源渗透率、特高压直流输电对频率响应模式的影响.所述方法和研究结果为频率稳定性量化评估、预想故障的快速分析提供重要依据,也为深度学习
直流母线电压对于衡量直流配电系统稳定、保证各功率单元合理分配功率有着重要作用.该文首先分析传统下垂控制的不足,如母线电压偏差、电流分配精度和系统损耗等,由此提出全局下垂控制策略,在减小母线电压偏差的同时可保证各电压源型换流器(voltage source converter,VSC)直流侧输出电流等比例.同时,考虑VSC交直流侧瞬时功率和内部损耗,推导VSC直流侧电压小信号模型,并从非结构化不确定性和参数化不确定性两方面进行建模分析:对于简化电流控制器进行非结构化不确定性建模,消除非线性扰动对于输出电压的
基于广义主从分裂理论提出与配电网相协同的输电网规划方法.以输电网投资成本、输电网运行成本与配电网运行成本之和最小为目标函数,考虑配电网网络约束及分布式电源,基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优性条件对输配耦合约束条件解耦,将原问题分解为输电网优化子问题与配电网优化子问题.引入计及电压幅值的直流潮流方程,使得在基于直流潮流的输电网规划模型中也能计算电压幅值,从而支撑输配协同优化计算时的变量交互.采用Benders分解混合异质分解算法的有效求解策略.以中国某省级输配电网为算例,对比传统输电网
一次调频与虚拟惯量控制通过改变功率外环结构,可帮助逆变电源克服调频能力弱、惯量小的缺点,近年来备受关注.逆变电源的调频与惯量功能不仅会改变其自身的频率支撑特性,也可能影响系统的低频振荡特性.目前相关研究聚焦在传统逆变电源的阻尼特性,其调频与惯量控制功能对电网机间或区域低频振荡的影响机理研究较少.该文在考虑调频与惯量控制的前提下,构建适用于电网低频振荡特性研究的逆变电源并网系统数学模型,以此为基础,分析逆变电源的调频与惯量功能对系统整体阻尼与惯量的影响,揭示逆变电源影响电网低频振荡模态的机理,并通过RT-L
在超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉是否需要配备紧急补水泵一直存在争议.以某电厂660MW超临界CFB锅炉为研究对象,建立超临界CFB锅炉在机组跳闸后受热面内的流动传热计算模型,开发以Fortran语言为基础的受热面内瞬态特性计算程序.以机组某次跳闸为例,计算得到受热面的热力参数随时间的变化规律,并与实炉测量数据进行比较,结果表明二者较为一致.在此基础上,研究不同紧急补水泵输水量及投运时间对锅炉受热面安全性的影响.计算结果表明,机组跳闸后紧急补水泵输水量为5
为研究循环流化床炉内SO2的燃烧控制机理,建立考虑煤中硫的释放,转化和燃烧中脱除的一维循环流化床燃烧模型,并在某300MW亚临界循环流化床上得到验证.研究一次风率,上二次风率,过量空气系数,脱硫剂粒径分布和床温等参数对炉膛出口SO2浓度的影响.模拟结果表明,随着一次风率和过量空气系数的增加,炉膛底部H2S和COS氧化反应速度加快,总脱硫效率提高;上二次风率增加,炉膛出口SO2浓度增大;提高床温,CaO在密相区和稀相区的反应速率均提高,SO2排放量降低.而脱硫剂粒径减小,脱硫反应速率加快,同时扬析量增加,稀
为揭示下击暴流风场特性和风力机在风场作用下的风压特性,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对下击暴流风场特性和风力机风压特性进行研究.通过与Wood半经验理论模型对比,验证数值模拟方法的正确性.从风速变化来看,地形对风场变化作用明显,平地下击暴流径向风速在近地面位置较大,随径向距离增加,风速先增大后减小.山地下击暴流主要作用于迎风坡和山顶位置,在背风坡形成绕流涡旋区域,背风坡风速较小,山体具有阻挡效应.迎风面山体坡度对风场有加速作用,最大风速位置为山顶
针对远洋独立海岛群能量生产输运调度系统中政府主导、社会多投资主体的运行特殊性,分析传统孤立微网系统全局运行优化及电力市场机制的不足,提出一种兼顾全局效益最优与利益分配公平的能量综合最优调度策略,并建立日前市场统一出清、能量最优调度、剩余利润分配3大模块.在独立海岛群能量生产输运系统中引入电力市场机制,锁定多投资主体市场统一出清利润,保证各参与方的基准收益;同步构建独立海岛群能量全局生产输运模型实施全局最优调度;最后比对电力市场出清结果与全局最优调度结果,核算系统剩余利润,并基于Shapely值法对剩余利润
大规模风电的不确定性会造成其有功功率跟踪控制指令偏差大,导致输电断面功率越限,传统控制方法难以有效抑制风电随机性带来的功率波动.为此,该文提出一种风电集群有功功率模型预测协调控制策略.以超短期风电功率预测信息为基础,充分利用当前时间断面以及未来4个时间断面的预测信息,提出基于功率变化趋势因子的风电场动态分群方法,制定多工况下风电集群有功功率滚动时域优化控制策略,实现风电集群上调节控制、预警控制、下调节控制和紧急控制.搭建风电集群有功功率实时控制仿真测试平台,使用华北地区某风电集群的实际数据进行实验研究,结
针对多台制氢装置并联运行接地环流问题,该文提出附加电压平衡器硬件解决方案,将接地环流抑制问题转化为输入和输出电压中点平衡控制问题.建立碱式电解槽、三相交错并联变换器以及电压平衡器的数学模型.针对采用传统下垂控制的电压平衡器输出正极和负极电压存在偏差问题,提出分布式二层控制.为了提升系统电能质量和动态响应速度,在电压平衡器和三相交错并联变换器小信号控制模型的基础上分别提出输出中线电流和输入/输出电压前馈控制策略.最后,搭建仿真模型和基于RT-L AB硬件在环实验平台,对所提出算法和传统方法进行仿真和实验研究