文档名：三相电力弹簧的无源控制策略研究
摘要：针对太阳能、风能等新能源设备大规模并入电网造成的电能质量下降问题,近年来出现了电力弹簧(ES)的概念.依据推导出的三相电力弹簧(TPES)的数学模型,搭建了对应的系统模型,依据无源控制(PBC)理论,分析了系统的无源性,并分别采用传统PI控制和无源控制验证了三相电力弹簧能够维持关键负载(CL)电压的稳定.通过仿真和实验验证,在有功功率变动工况下,无源控制的超调量远远低于PI控制的13.7%,调节时间0.03s也低于PI控制的0.07s,静差率0.0002%也小于PI控制的0.08%,表明无源控制的动态性能和静态性能都更出色.此外,相比于传统的PI控制,无源控制所需参数更少,控制系统结构更加简单.
Abstract：Inrecentyears,theconceptofelectricsprings(ES)hasbeenproposedtoreducethepowerqualitycausedbythelarge-scaleintegrationofsolarenergy,windenergyandothernewenergyequipmentintothepowergrid.Basedonthederivedmathematicalmodelofthreephaseelectricsprings(TPES),thecorrespondingsystemmodelwasbuilt.Basedonthepassivity-basedcontrol(PBC)theory,thepas-sivityofthesystemwasanalyzed.ThetraditionalPIcontrolandpassivecontrolwereusedrespectivelytoverifythatthethree-phasepowerspringcanmaintainthevoltagestabilityonthecriticalload(CL).Throughsimulationandexperimentalverification,undertheactivepowervariationcondition,theover-shootofpassivecontrolisfarlowerthan13.7%ofPIcontrol,theadjustmenttimeof0.03sisalsolowerthan0.07sofPIcontrol,andthestaticerrorrateof0.0002%isalsolessthan0.08%ofPIcontrol,indicatingthatthedynamicandstaticperformanceofpassivecontrolisbetter.Inaddition,comparedwithtraditionalPIcontrol,passivecontrolrequiresfewerparametersandhasasimplercontrolsystemstruc-ture.
作者：赵永熹 张家领 程启明Author：ZHAOYongxi ZHANGJialing CHENGQiming
作者单位：上海电力大学自动化工程学院,上海200090
刊名：电机与控制学报
Journal：ElectricMachinesandControl
年，卷(期)：2024, 28(3)
分类号：TM712
关键词：新能源 电力弹簧 三相电力弹簧 关键负载 无源控制 电能质量 电压稳定
Keywords：newenergy electricspring three-phaseelectricspring criticalload passivity-basedcon-trol powerquality voltagestabilization
机标分类号：TP273TM732U469.72
在线出版日期：2024年4月23日
基金项目：国家自然科学基金三相电力弹簧的无源控制策略研究[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(3)赵永熹 张家领 程启明针对太阳能、风能等新能源设备大规模并入电网造成的电能质量下降问题,近年来出现了电力弹簧(ES)的概念.依据推导出的三相电力弹簧(TPES)的数学模型,搭建了对应的系统模型,依据无源控制(PBC)理论,分析了系统的无源性,并分...参考文献和引证文献
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三相电力弹簧的无源控制策略研究 Passivity-based control strategy of three-phase electric springs
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