基于微分跟蹤器與模糊PID控制風電并網(wǎng)變流器
發(fā)布時間:2021-03-10 03:42
直驅式永磁同步風電機組全功率并網(wǎng)變流器的直流側母線電壓受網(wǎng)側電網(wǎng)電壓三相不平衡擾動,在此情況下會影響直流側電壓的穩(wěn)定性。故提出應用微分跟蹤器與模糊PID控制電壓環(huán)策略。首先分析在電網(wǎng)電壓不平衡條件下直流母線電壓波動原理。運用微分跟蹤器TD合理地提取微分信號,提取的微分信號與模糊PID控制結合控制電壓外環(huán),利用控制理論計算模糊PID參數(shù)的范圍。與傳統(tǒng)控制方式相比,加入了微分環(huán)節(jié)和模糊控制抑制了直流母線電壓波動。仿真結果驗證了微分跟蹤器與模糊PID控制策略的有效性。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術. 2020,43(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
功率流向示意圖
式中:Kc為轉換環(huán)節(jié)系數(shù);C為電容系數(shù);Tf為采樣時間,和2T電流環(huán)等效參數(shù)都很小,可以進行近似,等效成一個慣性環(huán)節(jié)。再根據(jù)經(jīng)典控制原理諧振峰值Mr設計最小原則,推導整定出電壓環(huán)PI控制器參數(shù):
本文內(nèi)環(huán)電流環(huán)仍使用PI控制,外環(huán)電壓環(huán)使用TD微分跟蹤器與模糊PID控制。整個電壓環(huán)控制器框圖如圖3所示,輸入為直流母線電壓設定值,輸出為跟蹤器直流母線電壓的真實值,對象是網(wǎng)側變流器。微分跟蹤器輸出兩個信號:跟蹤原始信號濾除噪聲、微分信號。如圖4所示構建變流器網(wǎng)側主拓撲與控制框圖,控制目標是在電網(wǎng)電壓平衡擾動下保證直流母線電壓的穩(wěn)定。給定電壓與實際udc作差,通過微分跟蹤器合理地提取微分信號,經(jīng)模糊PID運算輸出控制信號,經(jīng)電流內(nèi)環(huán)控制d軸電流,進而控制外環(huán)電壓。與傳統(tǒng)雙閉環(huán)PI控制方式相比,本文加入模糊控制器和微分控制環(huán)節(jié)提高了電壓的穩(wěn)定性。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]跟蹤微分器在光電火控系統(tǒng)中的應用[J]. 李靜,楊文光,武亮明,張建偉. 火力與指揮控制. 2019(03)
[2]跟蹤微分器在變流量燃氣發(fā)生器上的應用研究[J]. 柴金寶,陳雄,何坤,周景亮,李旭東. 推進技術. 2019(05)
[3]直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)機側諧波的抑制[J]. 張志剛,蘇耀國,樊鵬,黃守道,張文娟. 中南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[4]全功率風電系統(tǒng)網(wǎng)側變流器多次采樣的并網(wǎng)電流諧波抑制策略[J]. 王成悅,汪令祥,謝震. 電器與能效管理技術. 2018(08)
[5]基于模糊PI控制的雙向變流器的設計與實現(xiàn)[J]. 袁凱,胡平,張志濤. 電氣自動化. 2018(02)
[6]直流微電網(wǎng)母線電壓波動分類及抑制方法綜述[J]. 王成山,李微,王議鋒,孟準,楊良. 中國電機工程學報. 2017(01)
[7]遺傳算法優(yōu)化模糊PI的網(wǎng)側變流器的控制[J]. 張蕾,劉小河. 自動化與儀表. 2016(12)
[8]基于GrHDP模糊PI的風電電力系統(tǒng)頻率控制[J]. 韓禮冬,隋先超,姜威達,慈建斌. 電氣應用. 2016(18)
[9]基于模糊PI模型參考自適應的高速永磁同步電機轉子位置檢測[J]. 張洪帥,王平,韓邦成. 中國電機工程學報. 2014(12)
碩士論文
[1]直流微電網(wǎng)蓄電池功率均衡及母線電壓穩(wěn)定控制研究[D]. 譚樹成.西安理工大學 2017
[2]基于模糊PI控制的三相PWM變流器研究[D]. 趙煜華.浙江工業(yè)大學 2015
本文編號:3073995
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術. 2020,43(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
功率流向示意圖
式中:Kc為轉換環(huán)節(jié)系數(shù);C為電容系數(shù);Tf為采樣時間,和2T電流環(huán)等效參數(shù)都很小,可以進行近似,等效成一個慣性環(huán)節(jié)。再根據(jù)經(jīng)典控制原理諧振峰值Mr設計最小原則,推導整定出電壓環(huán)PI控制器參數(shù):
本文內(nèi)環(huán)電流環(huán)仍使用PI控制,外環(huán)電壓環(huán)使用TD微分跟蹤器與模糊PID控制。整個電壓環(huán)控制器框圖如圖3所示,輸入為直流母線電壓設定值,輸出為跟蹤器直流母線電壓的真實值,對象是網(wǎng)側變流器。微分跟蹤器輸出兩個信號:跟蹤原始信號濾除噪聲、微分信號。如圖4所示構建變流器網(wǎng)側主拓撲與控制框圖,控制目標是在電網(wǎng)電壓平衡擾動下保證直流母線電壓的穩(wěn)定。給定電壓與實際udc作差,通過微分跟蹤器合理地提取微分信號,經(jīng)模糊PID運算輸出控制信號,經(jīng)電流內(nèi)環(huán)控制d軸電流,進而控制外環(huán)電壓。與傳統(tǒng)雙閉環(huán)PI控制方式相比,本文加入模糊控制器和微分控制環(huán)節(jié)提高了電壓的穩(wěn)定性。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]跟蹤微分器在光電火控系統(tǒng)中的應用[J]. 李靜,楊文光,武亮明,張建偉. 火力與指揮控制. 2019(03)
[2]跟蹤微分器在變流量燃氣發(fā)生器上的應用研究[J]. 柴金寶,陳雄,何坤,周景亮,李旭東. 推進技術. 2019(05)
[3]直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)機側諧波的抑制[J]. 張志剛,蘇耀國,樊鵬,黃守道,張文娟. 中南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[4]全功率風電系統(tǒng)網(wǎng)側變流器多次采樣的并網(wǎng)電流諧波抑制策略[J]. 王成悅,汪令祥,謝震. 電器與能效管理技術. 2018(08)
[5]基于模糊PI控制的雙向變流器的設計與實現(xiàn)[J]. 袁凱,胡平,張志濤. 電氣自動化. 2018(02)
[6]直流微電網(wǎng)母線電壓波動分類及抑制方法綜述[J]. 王成山,李微,王議鋒,孟準,楊良. 中國電機工程學報. 2017(01)
[7]遺傳算法優(yōu)化模糊PI的網(wǎng)側變流器的控制[J]. 張蕾,劉小河. 自動化與儀表. 2016(12)
[8]基于GrHDP模糊PI的風電電力系統(tǒng)頻率控制[J]. 韓禮冬,隋先超,姜威達,慈建斌. 電氣應用. 2016(18)
[9]基于模糊PI模型參考自適應的高速永磁同步電機轉子位置檢測[J]. 張洪帥,王平,韓邦成. 中國電機工程學報. 2014(12)
碩士論文
[1]直流微電網(wǎng)蓄電池功率均衡及母線電壓穩(wěn)定控制研究[D]. 譚樹成.西安理工大學 2017
[2]基于模糊PI控制的三相PWM變流器研究[D]. 趙煜華.浙江工業(yè)大學 2015
本文編號:3073995
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