亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        光伏并網(wǎng)逆變器分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂?/h1>
        2024-01-08 07:45:52張冬冬葛孟超李保宗于培培
        電氣化鐵道 2023年6期
        關(guān)鍵詞:內(nèi)模內(nèi)環(huán)控制算法

        張冬冬,葛孟超,李保宗,于培培,李 達(dá),逯 哲

        0 引言

        太陽(yáng)能具有清潔無(wú)污染、可再生等優(yōu)勢(shì),因此光伏發(fā)電技術(shù)成為直流微電網(wǎng)、孤島發(fā)電、衛(wèi)星通信、風(fēng)光互補(bǔ)電站、城市軌道交通等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-2]。并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接的關(guān)鍵設(shè)備,其控制性能直接影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)具有明顯的非線性[3-4],為提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和抗擾動(dòng)能力,文獻(xiàn)[5]在傳統(tǒng)PI控制中加入滑??刂?,提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),但PI參數(shù)整定復(fù)雜且存在系統(tǒng)抖振;文獻(xiàn)[6-8]采用高階滑??刂扑惴ǎm然在一定程度上改善了系統(tǒng)抖振問(wèn)題,但高階滑??刂扑惴◤?fù)雜,控制律設(shè)計(jì)困難;文獻(xiàn)[9-10]引入一自由度內(nèi)??刂撇呗?,該控制策略具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整定參數(shù)較少的優(yōu)勢(shì),解決了PI控制參數(shù)整定復(fù)雜的問(wèn)題,但無(wú)法兼顧系統(tǒng)的跟隨性和抗干擾性。相對(duì)于傳統(tǒng)一自由度控制結(jié)構(gòu),二自由度內(nèi)模控制可同時(shí)實(shí)現(xiàn)跟蹤特性和干擾抑制特性的獨(dú)立調(diào)節(jié)[11-12],分?jǐn)?shù)階滑??刂瓶捎行鳒p系統(tǒng)抖振[13],二者結(jié)合,將有效改善系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)控制的魯棒性和抗干擾能力。

        本文在深入研究三相PWM逆變器物理參量之間動(dòng)態(tài)關(guān)系的基礎(chǔ)上,在傳統(tǒng)滑??刂浦型ㄟ^(guò)引入分?jǐn)?shù)階微積分算子,電壓外環(huán)采用分?jǐn)?shù)階滑??刂品椒ǎ娏鲀?nèi)環(huán)采用二自由度內(nèi)??刂品椒?,提出一種分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)模控制新方法,并對(duì)并網(wǎng)跟隨性和電壓暫升情況下進(jìn)行對(duì)比測(cè)試驗(yàn)證。結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)滑模一自由內(nèi)??刂品椒?,新控制算法可快速跟隨網(wǎng)側(cè)電壓目標(biāo)值,削弱系統(tǒng)抖振,提高系統(tǒng)的魯棒性。

        1 三相PWM光伏逆變器控制模型分析

        三相PWM光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 三相光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

        圖中:udc為逆變器輸入電壓;ipv為光伏陣列輸出電流;iin為逆變器輸入電流;uka、ukb、ukc為逆變器輸出電壓;ia、ib、ic為逆變器輸出相電流;ea、eb、ec為電網(wǎng)電壓;L為濾波電感;R為系統(tǒng)及濾波電感電阻;C為直流側(cè)穩(wěn)壓電容。

        三相PWM光伏逆變器在dq坐標(biāo)軸下的數(shù)學(xué)模型表示為

        其中:ukd=sdudc為d軸控制輸入,ukq=squdc為q軸控制輸入,sd、sq為開(kāi)關(guān)函數(shù);w為交流電網(wǎng)頻率;ed、eq為電網(wǎng)電壓d、q軸分量;id、iq為電網(wǎng)電流d、q軸分量。

        忽略濾波電感L阻值和開(kāi)關(guān)損耗,PWM逆變器直流輸入功率和交流輸出功率滿足

        當(dāng)輸出無(wú)功電流為0時(shí),可得

        根據(jù)電壓定向矢量控制原理設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)階滑模控制器輸入為電壓跟蹤誤差,輸出項(xiàng)為電流內(nèi)環(huán)d軸參考值。

        將edq看作干擾信號(hào),由式(1)、式(2)可得內(nèi)環(huán)電流子系統(tǒng)模型為

        2 分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂茖?shí)現(xiàn)

        式中:D-α為分?jǐn)?shù)階積分算子,α為分?jǐn)?shù)階積分算子的階數(shù),0<α<1;c1為正定調(diào)整參數(shù)。

        對(duì)式(8)求導(dǎo)可得

        選擇指數(shù)趨近律為

        式中:ε>0,k>0。

        由式(9)~式(11)可得電流內(nèi)環(huán)參考值為

        由內(nèi)??刂破髟砜芍?,二自由度內(nèi)??刂葡到y(tǒng)輸出為

        式中:R(s)為系統(tǒng)輸入;Y(s)為系統(tǒng)輸出;和為二自由度內(nèi)??刂破鳎籊(s)為實(shí)際被控對(duì)象;為被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型;D(s)為擾動(dòng)。內(nèi)??刂破饔糜诟櫮繕?biāo)信號(hào),用于增強(qiáng)抗干擾能力和實(shí)現(xiàn)主動(dòng)解耦。

        由式(6)、式(7)可知:

        為保證內(nèi)??刂破鞯目蓪?shí)現(xiàn)性,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性[14],引入低通濾波器L1(s)。由于PWM逆變器的開(kāi)關(guān)頻率為10 kHz,電流內(nèi)環(huán)可看作一階慣性系統(tǒng),內(nèi)模控制器為

        將式(17)、式(18)代入式(14)得

        通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)α1、α2可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差跟蹤,增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。電流內(nèi)環(huán)二自由度內(nèi)??刂圃砣鐖D2所示。

        圖2 電流內(nèi)環(huán)二自由度內(nèi)??刂圃?/p>

        光伏并網(wǎng)逆變器分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂圃砣鐖D3所示。

        圖3 分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂圃?/p>

        三相靜止坐標(biāo)系下的電壓ua、ub、uc和電流ia、ib、ic經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換,轉(zhuǎn)換為αβ坐標(biāo)系下的電壓uα、uβ和電流iα、iβ。通過(guò)磁相角檢測(cè)計(jì)算出變換角θ,根據(jù)iα、iβ和θ,得到dq坐標(biāo)系下id、iq。外環(huán)控制系統(tǒng)根據(jù)式(12)得出電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)目標(biāo)值,電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)依據(jù)式(17)、式(18)求得控制量ud、uq,最終通過(guò)dq-αβ坐標(biāo)變換得到整流器各相開(kāi)關(guān)信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。

        3 仿真分析

        為驗(yàn)證分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)模控制策略的可行性,搭建系統(tǒng)仿真模型,與傳統(tǒng)整數(shù)階滑模一自由度內(nèi)模控制算法進(jìn)行對(duì)比分析,系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

        表1 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)

        3.1 并網(wǎng)跟隨性測(cè)試

        兩種控制算法并網(wǎng)跟隨性測(cè)試仿真結(jié)果分別如圖4、圖5所示。

        圖5 分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂品抡娼Y(jié)果

        對(duì)比圖4、圖5可知,兩種控制算法均能實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行,采用分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂?,三相并網(wǎng)電流脈動(dòng)明顯改善,能快速跟隨目標(biāo)值且超調(diào)較小,畸變率相較于整數(shù)階滑模一自由度內(nèi)模控制降低0.96%,驗(yàn)證了該控制方法可快速準(zhǔn)確跟隨電網(wǎng),改善并網(wǎng)電流脈動(dòng),降低諧波含量。

        3.2 并網(wǎng)電壓暫升擾動(dòng)對(duì)比測(cè)試

        在0.3 s時(shí),并網(wǎng)電壓由380 V上升至400 V,兩種控制算法仿真結(jié)果如圖6、圖7所示。

        圖6 整數(shù)階滑模一自由度內(nèi)??刂品抡?/p>

        圖7 分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂品抡娼Y(jié)果

        由圖6、圖7可知,在并網(wǎng)電壓暫升情況下,采用分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂疲敵龉β蕩缀醪皇苡绊?,并網(wǎng)電流畸變明顯減小,僅需0.02 s即可達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。由此可知,新控制方法具有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的魯棒性。

        4 結(jié)語(yǔ)

        為抑制整數(shù)階滑??刂拼嬖诙墩瘢纳埔蛔杂啥葍?nèi)??刂茻o(wú)法兼顧系統(tǒng)跟隨性和抗干擾性的局限性,通過(guò)引入分?jǐn)?shù)階微積分算子和二自由度內(nèi)??刂扑惴?,提出光伏并網(wǎng)逆變器分?jǐn)?shù)階滑模二自由度內(nèi)??刂菩路椒?。為驗(yàn)證新控制方法的可行性和高效性,分別進(jìn)行了并網(wǎng)跟隨性和電壓暫升擾動(dòng)情況下的對(duì)比仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)整數(shù)階滑模一自由度內(nèi)??刂品椒ǎ路椒軠?zhǔn)確快速實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓的跟蹤,有效改善并網(wǎng)電流脈動(dòng),降低諧波含量,增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力,對(duì)提升光伏并網(wǎng)系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定控制性能具有重要意義。

        猜你喜歡
        內(nèi)模內(nèi)環(huán)控制算法
        博物館文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“內(nèi)環(huán)-外循”框架研究
        包裝工程(2023年16期)2023-08-25 11:39:16
        基于ARM+FPGA的模塊化同步控制算法研究
        經(jīng)臍兩孔法腹腔鏡腹股溝疝內(nèi)環(huán)高位結(jié)扎加臍外側(cè)襞加強(qiáng)術(shù)治療小兒腹股溝斜疝*(附108例報(bào)告)
        經(jīng)臍微型腹腔鏡內(nèi)環(huán)高位結(jié)扎術(shù)聯(lián)合包皮環(huán)套術(shù)的臨床應(yīng)用
        基于內(nèi)??刂频腟SSC前饋解耦控制策略研究
        一種優(yōu)化的基于ARM Cortex-M3電池組均衡控制算法應(yīng)用
        基于三自由度內(nèi)模解耦控制的VSC-MTDC性能分析
        電測(cè)與儀表(2015年20期)2015-04-09 11:53:56
        高頻開(kāi)關(guān)電源模糊內(nèi)模PID控制器設(shè)計(jì)
        一種非圓旋轉(zhuǎn)工件支撐裝置控制算法

        欧美手机在线视频| 天堂网www资源在线| 97人人模人人爽人人喊电影 | 国产日产精品一区二区三区四区的特点| 免费观看的a级毛片的网站| 久久精品中文字幕第23页| 强d漂亮少妇高潮在线观看| 成人激情视频在线手机观看| 欧美精品videosse精子| 欧美不卡视频一区发布| 91在线区啪国自产网页| 侵犯了美丽丰满人妻中文字幕| 国产极品少妇一区二区| 久久久av精品波多野结衣| 国产91福利在线精品剧情尤物| a级国产精品片在线观看| 亚洲国产av高清一区二区三区| 亚洲国产精品一区二区成人av| 国产成人精品无码一区二区三区| 双腿张开被9个男人调教| 久精品国产欧美亚洲色aⅴ大片| 在线观看av片永久免费| 国产精品女主播在线播放| 亚洲va欧美va日韩va成人网| 中文字幕美人妻亅u乚一596| 美女视频永久黄网站免费观看国产 | 女性女同性aⅴ免费观女性恋 | 一卡二卡国产av熟女| 无码专区亚洲综合另类| 国产白嫩美女在线观看| 亚洲色无码中文字幕| 一区二区三区在线少妇| 日本亚洲视频免费在线看| 人人妻人人澡人人爽超污| 性饥渴艳妇性色生活片在线播放| 亚洲成a人片在线观看导航| 神马不卡影院在线播放| 久久精品国产亚洲av麻豆长发| 欧美亚洲国产片在线播放| 日本不卡一区二区高清中文| 在线视频一区二区国产|