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王国强: 作品数：14 被引量：266H指数：10; 供职机构：上海交通大学电子信息与电气工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金上海市高新技术产业化重点项目上海市教育发展基金更多>>; 相关领域：电气工程更多>>

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基于反步法的海上风场并网轻型直流输电变流器控制被引量：2: 2012年; 针对变流器数学模型存在非线性和强耦合的特点,提出一种基于带积分环节的反步法控制器的设计方法。首先基于变流器两相旋转坐标系(dq系)数学模型,按照传统反步法理论设计电压外环的虚拟控制,该虚拟控制使直流电压子系统的Lyapunov函数满足系统渐进稳定条件;其次设计电流子系统控制量,使电流子系统状态能够跟踪所需要的虚拟控制并保证整个系统渐进稳定;最后在所设计控制策略中加入直流电压积分环节消除稳态误差,克服反步法设计中不含积分环节、系统阶跃响应不能稳定到零点的问题。经MATLAB仿真,并与传统PI控制器比较,结果表明所采用方法有效、可行。; 王国强王志新; 关键词：风场电压源换流器反步法轻型直流输电

电压不平衡时海上风电场并网VSC-HVDC系统控制策略研究: 近海风电场规模的不断扩大，VSC-HVDC 技术应用于海上风能传输已成为公认解决方案之一，对该技术的研究也逐渐成为业界的热点，常规工况下控制方法日益成熟。本文研究出现电网电压不平衡时 VSC-HVDC 系统变流器的控制...; 吴杰王志新蒋辰辉王国强; 关键词：柔性直流输电海上风电场电压不平衡模块化多电平

基于DPC的海上风场VSC-HVDC变流器控制策略被引量：23: 2011年; 针对海上风场并网电压源直流输电系统,设计了基于虚拟磁链的直接功率控制(DPC)方法,通过虚拟磁链技术计算系统功率,省去了电压传感器和锁相环,实现了无交流电压传感器运行,提高了系统可靠性,降低了成本。同时,针对常规DPC的功率滞环造成变流器开关频率变化范围大、系统滤波器设计困难及对处理器运算速度要求高等不足,利用三相电压源变流器的虚拟磁链模型和功率模型估计磁链和功率,通过功率误差直接计算电压参考信号,生成SPWM调制波,既替代滞环控制又避免内环PI调节器参数的整定。利用Matlab/Simulink搭建相应的仿真模型,结果表明两端变流器均可无交流电压传感器运行,需调整参数较少,且具有较快的响应速度和稳态跟踪精度,因此所设计系统正确有效。; 王国强王志新张华强郑健杨兴武邵峥达; 关键词：直接功率控制磁链正弦脉宽调制

电压源型直流输电变流器系统中电网侧变流器的反步法控制被引量：14: 2013年; 随着适用于海上风电场长距离输电的电压源型直流输电变流器技术日趋成熟,其成功应用案例也在逐渐增多.为进一步提高海上风电场电力输送能力和并网的电能质量,论文研究带LCL滤波器的电网侧变流器控制方法,针对该变流器数学模型阶数较高的特点,采用反步法设计Lyapunov函数,经过3步反推得到最终控制量,满足系统渐进稳定的要求.该控制方法的特点是省去了滤波电容支路的阻尼电阻,同时也无需检测流过滤波电容的电流,从而避免了增加额外的传感器.最后,采用MATLAB进行仿真,结果表明,相对于传统带阻尼电阻的LCL滤波器,本文所提出控制方法可使电压总谐波畸变率(THD)更小,抑制高次谐波的效果更明显,且动态跟踪性能优于传统双闭环矢量控制,证明了所提出控制方法的正确性和有效性.; 吴杰王志新王国强陆贤锋邹建龙; 关键词：反步法柔性直流输电 LCL滤波器海上风电场

三电平海上风电柔性直流输电变流器的PID神经网络滑模控制被引量：30: 2012年; 针对传统滑模变结构控制在参数摄动时会产生颤振的不足,融合比例–积分–微分神经网络(proportional-integral-derivative neural-network,PIDNN)和滑模变结构控制的优点提出一种新的在线解决方法。建立三电平电压型柔性直流输电变流器数学模型,构造以瞬时有功、无功功率误差为滑模面的滑模变结构控制器,并用PIDNN对选定的价值函数在线训练以取得全局最优解,实时对滑模趋近律参数优化选取,结合李亚普诺夫函数对控制系统的全局稳定性进行分析。对所提控制方案采用Matlab仿真验证,结果表明该方案可使控制系统全局稳定,对参数摄动有很强的鲁棒性,最大限度地减小颤振,易于数字实现。; 李爽王志新王国强吴定国; 关键词：滑模变结构控制柔性直流输电直接功率控制海上风电

大型海上风电场并网VSC-HVDC变流器关键技术被引量：102: 2013年; 近年来,海上风电因具有不占用陆上土地资源、风能利用率高等诸多优势,得到了迅速发展。截至2011年底,全球已建成80个海上风电场,累计装机容量达到4954MW。其中,我国2011年海上风电累计总装机为241.3MW。此外,我国还规划到2015年和2020年,我国海上风电总装机将分别累计达到5和30GW。随着海上风电的规模化开发与利用量的巨大增长,海上风电场并网柔性直流输电系统(voltagesource converter based high-voltage direct current,VSC-HVDC)的应用也为业界所关注,并对海上风电柔性直流输电变流器提出了更高的要求。大型海上风电场并网VSC-HVDC的关键技术主要涉及变流器拓扑结构和控制方法,以及在海上风电场中的应用等,例如海上风电柔性直流输电变流器的多电平拓扑结构、调制方法、均压控制策略以及海上风电场建模等关键技术。分析、总结和研究大型海上风电场并网VSC-HVDC变流器关键技术,有助于为大型海上风电场接入电网技术提供理论支撑,提高海上风力发电的开发与规模化利用水平,具有学术意义和重要的实用价值。; 王志新吴杰徐烈王国强; 关键词：多电平变流器海上风电场均压控制

海上风电柔性直流输电变流器P-DPC控制研究被引量：24: 2013年; 基于预测控制原理,根据瞬时功率理论计算出每个开关周期开始时变流器侧输入电压矢量平均值,结合空间矢量调制和直流母线电压外环控制,消除在开关周期结束时产生的有功、无功功率跟踪误差,从而直接控制变流器的有功、无功功率,达到稳态无静差控制。同时,对外环控制器进行理论分析与设计。与传统直接功率控制方法相比,预测直接功率控制(P-DPC)的特点为无需检测电网电压相位信息(如锁相环等)、实施同步旋转坐标变化和电流环解耦控制;开关频率固定,减少了跟踪误差带来的干扰以及参数不准确造成的解耦不彻底等问题,提高了系统的稳定性;在两相静止坐标系下即可实现网侧单位功率因数运行。采用Matlab/Simulink构建PWM-VSC系统仿真模型进行仿真,结果证明了该控制方法的可行性和有效性,为海上风电场柔性直流输电变流器数字控制系统提供了一种可行的控制方案。; 李爽王志新王国强; 关键词：瞬时功率电压源型变流器柔性直流输电

海上风电场柔性直流输电变流器的无源性控制策略被引量：19: 2011年; 由于海上风能并网直流输电变流器模型本身存在非线性强耦合特性,常规PI调节器控制方式需调节的参数较多,难以获得理想的动态特性。提出利用非线性系统无源性理论,将变流器两相同步旋转坐标系下的数学模型以拉格朗日方程形式表达,验证被控对象为严格无源系统,选取光滑可微的正定存储函数作为Lyapunov函数,满足控制系统在原点渐近稳定要求。同时,为使系统快速收敛到期望平衡点,在控制方程中加入阻尼相加快系统能量耗散。最后,利用Matlab建立的系统仿真模型,分析研究定直流电压、定有功功率、定无功功率等控制方式及其输出特性,结果表明上述方法能够独立控制瞬时有功功率、无功功率,暂态控制性能优于常规PI。; 王国强王志新张学燕; 关键词：风电高压直流输电无源性变流器

基于MMC的海上风电场柔性直流输电变流器仿真被引量：21: 2011年; 针对海上风电场柔性直流输电变流器所采用的拓扑结构及控制方式进行了详细研究,主电路采用一种新型模块化级联多电平变流器结构,建立该结构的等效数学模型;根据变流器各相桥臂子模块电容电压对其进行排序,再结合桥臂电流方向及排序结果确定各模块状态,从而保证同一桥臂内各模块电容电压瞬时值相等;控制系统采用双闭环矢量控制方式,两端变流器互相协调,风场侧控制直流电压,电网侧控制有功功率;同时,内环采用电流前馈解耦方式,分别独立控制有功功率、无功功率。利用Matlab搭建整个系统的仿真模型,验证了所采用拓扑结构的优越性以及控制方式的正确性。; 黄川王志新王国强; 关键词：多电平海上风电场风电直流输电仿真变流器

VSC-HVDC海上风电输电变流器预测电流控制策略研究被引量：5: 2012年; 针对目前VSC-HVDC海上风电输电变流器电流暂态响应慢,存在稳态误差等不足,提出一种新的数字预测电流控制方法,基于电压空间矢量调制得到控制开关信号,使三相输入电流快速跟踪三相输入电压的相位,快速消除系统静差和离散误差,变流器按照单位功率因数运行。利用该方法可在当前采样时刻快速准确地预测下一采样时刻的参考电流值,同时结合品质方程确定下一采样时刻的最优输出端参考电压矢量。结合500kVA实验样机设计,经Matlab仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性。; 李爽王志新王国强; 关键词：预测电流控制电压空间矢量

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