一、DSP在电力系统谐波控制中的运用（论文文献综述）
吴昊天[1]（2021）在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中提出能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:（1）永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制（MPPT）原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。（2）基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电（柴油发电机）、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。（3）基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。（4）基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。
马艺丹[2]（2021）在《并联型APF的改进重复控制策略研究》文中研究指明电力电子元器件的大量使用提升了工业设备的控制性能和效率,但是给电网带来了大量的谐波污染,谐波对电能质量的影响不容小觑。有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）作为一种动态抑制谐波的电力电子装置,是通过将生成的补偿电流与电网中的谐波相抵消来实现谐波补偿的,相比于无源电力滤波器,APF具有补偿效率高、响应快、维护成本低和能够实现动态补偿等优点,是目前使用最为广泛的谐波补偿装置。本文首先从APF的主电路结构、谐波电流检测技术和电流跟踪控制策略几个方面介绍了APF的研究现状,重点介绍了重复控制的基本工作原理,并分析了重复控制的改进方法,确定了本文的研究目标。本文分析了并联型APF的基本工作原理,分别建立了基于a-b-c及d-q坐标系的数学模型,并对APF系统的参数进行了设计。分析了比例积分控制器的设计方法,并指出了由于PI的固有特性导致无法取得良好补偿效果的局限性,在此基础上,将传统重复控制嵌入到等效被控对象之中,提高了补偿精度。但仿真结果表明重复控制器无法补偿任意次数的谐波,并且在电网频率变化时补偿效果会受到影响。本文通过分析离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT）算法得出基于DFT的滤波结构,并以该结构为基础提出了一种基于DFT的改进重复控制器。这种控制器可以仅在指定次谐波处进行补偿,在此基础上的半延迟控制结构还可以进一步提高系统的动态响应速度。然后针对频率适应性的问题,探讨了基于拉格朗日分数延迟和基于虚拟变量采样这两种改进算法,构建了基于虚拟变量采样的DFT重复控制器。理论与仿真结果表明,该控制器既具有谐波补偿的选择性,又具有频率的适应性。本文在实时数字仿真仪平台中搭建了并联型APF的系统模型,设计了主回路参数及信号调理与保护电路,编写了基于DSP芯片的系统软件控制程序。实验结果表明,基于虚拟变量采样的DFT重复控制器可以实现指定次谐波补偿并适应电网频率的波动。
王凯[3]（2021）在《多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计》文中指出作为风能和太阳能等分布式发电的接口单元以及为直流负载供电的电能转换接口,电力电子变换器在现代电力系统中渗透率越来越高,其对系统的稳定性影响越来越大。电力电子变换器的控制方法既有基于传统双闭环控制的电流型控制策略,也有基于下垂控制的电压型控制策略。本文以保证多台变换器并联运行时系统稳定性为研究目标,通过分析变换器在不同应用背景和控制策略下系统的稳定性,提出了相应的变换器控制系统核心参数设计方法以及提升系统稳定性的方法。具体研究内容包括采用传统电流闭环控制策略的多台变换器并入弱电网时控制系统核心参数设计方法、变换器作为电源和负载的级联系统功率传输极限及改善系统稳定性的方法、下垂控制变换器中虚拟感抗导致高频振荡的机理及其抑制方法和多台变换器并联组网运行时无功功率分配方法及其稳定性等方面。为保证弱电网中整流器直流电压控制闭环的稳定性,考虑感性电网阻抗影响,提出了一种基于稳定裕度的整流器直流电压控制器参数设计方法。首先,基于Routh判据设计了直流电压控制器比例增益,以使系统获得所需增益裕度。其次,提出了根据系统阻抗比传递函数奇异值设计电网电压前馈增益的方法,解决了系统相位裕度不足的问题。然后,研究了多台整流器并入弱电网时系统稳定裕度,发现了采用传统方法设计参数时系统相位裕度严重不足的问题,并分析了所提参数设计方法在多台整流器接入不同短路比弱电网时的适用性。为了方便工程使用并消除整流器数量对所设计目标参数的影响,提出了直流电压控制器比例增益的保守设计范围。最后,探讨了采用所设计参数时整流器直流电压在电网电压突变和直流负载突变时系统的动态响应,并验证了用于提升直流电压动态性能负载功率前馈算法用于弱电网中整流器的稳定性。为抑制弱电网中逆变器锁相环导致的谐波振荡,考虑感性电网阻抗的影响,提出了一种基于稳定裕度的逆变器控制系统核心参数设计方法。首先,建立了考虑电网电压前馈系数和锁相环影响的逆变器输出阻抗模型,并针对多台逆变器同时并网的场景,基于Routh判据设计了锁相环控制器比例增益,以保证系统具备所需增益裕度。其次,采用系统阻抗矩阵比的奇异值设计了最佳电网电压前馈增益,并验证了所设计参数在多台逆变器并网时的有效性。为了方便工程使用并消除逆变器数量对所设计锁相环控制参数的影响,通过采用所设计的电网电压前馈系数,提出了锁相环比例增益的保守设计方法。最后,针对逆变器在极弱电网中输出电流暂态过程的畸变问题,提出了一种虚拟容抗算法以改善暂态过程的电能质量,并通过与传统改善锁相环的方法对比,验证了所提方法的优越性。研究了与电压控制型变换器级联运行时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环对系统稳定性的影响。首先,采用复转矩系数法发现了电压控制型变换器采用传统电压-电流双闭环控制策略时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环会导致系统功率传输能力受到限制,并从理论上推导了该上限值。其次,基于阻抗分析法和Nyquist判据,验证了本文所推导功率传输上限值的正确性,并分析了系统内其他控制参数对该上限值的影响。最后,为了突破该级联系统最大功率传输的限制,综合考虑电压控制型变换器的故障限流能力,提出了一种电压控制型变换器改进电压控制方法,并验证了所提改进控制方法在增强级联系统稳定性以及提升系统功率传输能力时的有效性。研究了虚拟感抗对LCL滤波下垂控制型变换器高频稳定性的影响。首先,研究了虚拟感抗在改善下垂控制型变换器输出功率暂态响应的应用以及限制故障电流以增强系统故障穿越能力的应用,发现了虚拟感抗和LCL滤波器之间的相互作用会引起系统高频振荡。然后,建立了包含LCL滤波器、虚拟感抗和电压控制器的下垂控制型变换器的数学模型,并基于所建立模型研究了以LCL滤波器网侧电流或逆变器侧电流作为虚拟感抗电流反馈时系统稳定性简化分析方法,揭示了虚拟感抗导致系统高频振荡的机理,指出了虚拟感抗使用这两个电流反馈时系统稳定性是不同的。最后,发现了虚拟感抗数值须在一定范围内时系统稳定性方可不受到影响。为此,推导了虚拟感抗参数取值的可行范围,并从仿真和实验结果验证了所推导虚拟感抗范围的正确性。研究了多台下垂控制型变换器组网运行时无功功率均分方法及其稳定性。首先,分析了传统组网结构中下垂控制的功率均分问题,指出了线路阻抗变化和本地负载变化均可导致无功功率不均分。其次,为了实现变换器间无功功率均分,并避免采用复杂的控制算法和通信线,通过将系统内变换器分为能量路由器和能量服务器的方法,提出了一种变换器组网结构以及相应的功率分配策略。针对能量路由器和能量服务器分别设计了功率控制策略,并研究了相应控制器参数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真和实验验证了不同工况下所提变换器组网结构以及控制策略的可靠性。本论文有图134幅,表12个,参考文献210篇。
孙飞跃[4]（2021）在《并联型有源电力滤波器关键技术研究》文中研究指明科学技术的发展,推动了新型电力电子器件的大规模应用,给人们带来便捷生活的同时,各种元器件本身的非线性特性也加重了电力系统中的谐波污染。当前,如何有效降低甚至消除电力系统中的谐波,提高电能质量,成为了电力系统中一个亟需解决的问题。无源电力滤波器作为一种传统谐波治理装置,结构简单,只能消除固定频次谐波,因而使用范围被极大限制。有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）是近年来兴起的一种新型电力电子装置,可以有效治理电网中动态变化的谐波,迅速发展成为当下谐波治理的主要措施。本文的研究对象是并联型三相三线制有源电力滤波器,论文研究主要围绕三个方面:谐波电流检测、直流侧电容电压控制和电流跟踪补偿控制。在对当前常用的几种谐波检测方法进行分析比较后,本文提出用天牛须算法（Beetle Antennae Search,BAS）优化BP神经网络的初始权阈值,并将训练好的BAS-BP神经网络应用于电力系统谐波电流检测;直流侧电容电压控制作为有源电力滤波器研究的重要组成部分,本文首先分析了直流侧电容电压波动的影响因素,针对传统PI控制存在的缺陷,提出了一种模糊自适应PI+PI的分段控制方法;在谐波电流跟踪补偿控制方法的选择上,本文介绍了当前常用的几种控制方法的优劣势,并通过数学建模,说明采用常规SVPWM控制进行谐波电流跟踪补偿,系统存在延时的根本原因。为了解决这个问题,本文提出用BP神经网络进行指令电流的预测,从而实现无差拍SVPWM电流跟踪补偿控制在有源电力滤波器中的应用。本文对所提优化方案进行了仿真验证,为了使结论更具有说服力,仿真过程中分别引入了当前常用的几种控制方法作为对比,并根据仿真结果逐一分析说明。仿真结果表明:本文所提优化方案都达到了预期效果,可以有效提升有源电力滤波器的整体补偿性能。关于有源电力滤波器的设计,本文以TMS320F28335型号DSP作为主控芯片。针对有源电力滤波器的硬件部分,本文对其主要元器件选型进行了说明,并给出了有源电力滤波器核心功能模块电路图。软件编程方面,本文介绍了主要功能模块的编程思路,并以流程图的方式辅助说明。
王尉[5]（2021）在《基于分数阶重复控制的逆变器控制技术研究》文中认为近年来,电力电子逆变器作为连接不同电力器件的接口广泛接入于各种分布式发电系统中,成为现代电力系统中不可或缺的构成部分。电力系统中存在二极管不控整流电路或者晶闸管相控电路,由此带来的谐波污染会严重危害电能质量,甚至影响工业生产和人类生活。为了解决电力电子逆变器带来的谐波问题,各种控制方案被应用到逆变器上,重复控制就是一种非常有效的控制方案。重复控制是基于内模原理的一种控制方案,在信号频率恒定的情况下,数字重复控制器可以对周期信号实现无静差跟踪或扰动消除,因此非常适用于电力系统中的谐波治理。然而,在实际的工况中,工作频率往往会发生变化,这就导致传统数字重复控制中的延迟环节出现为非整数的情况。分数延迟会导致被控逆变器的电能质量恶化,如输出电压/电流的总谐波畸变率升高等,严重影响控制效果。因此,为了使逆变器在频率变化时仍然具有出色的控制性能,本文主要对传统数字重复控制中存在的分数延迟问题进行了详细研究。首先,介绍了逆变器的一般控制方法,对比了各种控制方案的优劣势。对传统重复控制在分数延迟下会产生的弊端从控制原理上进行了分析,并提出了分数阶重复控制方案,说明了其基本思想及具体实现方法。对分数阶重复控制系统进行了阐述。然后,基于上述研究工作,在传统选择谐波重复控制器（Selective Harmonic Repetitive Control,SHRC）的基础上进行了改进,提出了新一代SHRC（New Generation SHRC,NG-SHRC）及分数阶NG-SHRC（Fractional-Order NG-SHRC,FO-NG-SHRC）。NG-SHRC具有比传统SHRC更加精简的控制器结构,并且在设计与使用时更加便捷。FO-NG-SHRC由NG-SHRC与基于泰勒级数展开的Farrow结构分数延迟滤波器相结合而来,相比于传统FO-SHRC消耗了更少的计算资源,并且可以通过实时更新滤波器系数以对任意值的分数延迟进行近似,从而对任意频率的谐波进行选择性消除。值得注意的是,FO-NG-SHRC为各种整数阶/分数阶重复控制器提供了通用的控制器结构。仿真结果验证了所提FO-NG-SHRC的有效性与优越性。在一些逆变器的应用中,频率的变化往往更多的集中在微小的频率范围内,如:50±0.5Hz。然而,分数阶重复控制器在应用时需要实时更新系数,这就消耗了硬件控制器一定的计算资源。基于此,提出了阶数可扩展SHRC（Order-Expandable SHRC,OE-SHRC）及高阶SHRC（High-Order SHRC,HO-SHRC）。OE-SHRC符合标准的RC内模构造形式,也即具备扩展阶数的能力,因此可以进一步扩展为HO-SHRC。通过合理设置加权系数的值,可以使HO-SHRC在发生微小的频率变化时,具有良好的频率适应性。值得注意的是,HO-SHRC在发生频率变化时无需改变任何控制器参数,减轻了控制器的运算负担,并为各种一阶/高阶重复控制器提供了通用的控制器结构。仿真结果验证了所提HO-SHRC的有效性与优越性。最后,为了充分验证所提控制方案的有效性与优越性,搭建了基于d SPACE 1103的分数阶重复控制逆变系统实验平台。分别针对所提FO-NG-SHRC和HO-SHRC进行了实验验证。实验结果充分证明了FO-NG-SHRC和HO-SHRC在频率变化导致的分数延迟出现时,都具有良好的频率适应性。
黄新梅[6]（2021）在《基于模块化三电平电能质量综合补偿装置的研究》文中研究指明随着工业化的迅猛发展,接入电力系统低压配电侧的用电负载不断增加,导致电能质量问题日益严重。不同特性的负载会引起不同的电能质量问题,例如接入感性负载会造成输电线路传送大量的无功功率,降低功率因数;接入非线性负载会向系统注入谐波电流;接入不对称负载会导致系统三相电流不平衡等。目前,治理电能质量的主要办法是利用各种电能质量补偿装置。为了提高装置的利用率和性价比,希望电能质量补偿装置可以一机多用,即一种电能质量补偿装置可以治理不同的电能质量问题。因此,本文研究了一种采用中点钳位型三电平变流器作为主拓扑结构的电能质量综合补偿装置,通过改变其控制算法可以实现多种功能,如补偿无功、抑制谐波、治理三相不平衡等。本文第一章介绍了电能质量的概念和相关研究,常见的电能质量补偿装置以及三电平拓扑结构。第二章介绍了所研究的电能质量综合补偿装置的系统结构,并分别说明其补偿无功、抑制谐波、治理三相不平衡的原理。第三章以中点钳位型三电平变流器为例,研究了三电平变流器的运行原理、数学模型、调制策略和固有的中点电压不平衡问题。针对中点电压不平衡问题,着重分析了自平衡特性,并提出了一种向某一相注入合适的补偿电压的中点电压控制方法。由于我国低压配电网通常采用三相四线制式,本章所讨论的调制策略和中点电压不平衡问题均适用于三相四线制式。第四章研究了电能质量综合补偿装置的控制系统,主要分为电流内环和电压外环两部分。电流内环分成上层环节的指令电流提取和下层环节的电流跟踪控制两部分讨论。在指令电流提取中,基于双dq变换法和正交构造法提取负载电流中的各种分量,采用正负序分离的软件锁相算法提高提取精度。在电流跟踪控制中,研究了PI控制和改进的无差拍控制。在电压外环中,采用PI控制器与限幅器相结合的控制方法。最后,根据主电路参数和控制系统的设计,在实验室搭建适用于三相四线制系统的电能质量综合补偿装置。通过实验对比了两种电流跟踪控制的性能,并验证了所研究的电能质量综合补偿装置可以实现补偿无功、抑制谐波、治理三相不平衡等多种功能。
徐晨[7]（2021）在《电力系统间谐波自适应检测算法的频率分辨率研究》文中研究指明随着中国经济的快速发展和大型电网的互联,电网中具有非线性特征的负载被使用的频率越来越高。在这种趋势下,电网中除了会存在线性稳定的电力信号外,还会经常出现间谐波信号。目前,电力间谐波分析主要有基于积分运算和基于频率估计的微分运算两类算法。基于微分运算的方法具有数据周期短、计算量小、实时性较好的优点。然而,多个频率估计并联算法存在频率分辨率问题,本学位论文针对该问题,开展了相关研究,主要内容包括如下:首先,针对归一化自适应梳状滤波器算法,依次运用慢积分流形法、平均值法、李雅普诺夫稳定性定理推导出关于其频率分辨率的一个结论——为了满足算法的渐近稳定性:第一,频率自适应增益必须设为足够小的值,并且此值随着正弦分量频率差值的最小值减小而减小;第二,估计频率相对于初始的偏移值被限制在组成间谐波信号的各个正弦分量频率的最小差值与归一化自适应梳状滤波器中并联估计器个数之商的区域内。接着,运用MATLAB对上述结论的两个方面进行仿真,验证了上述结论的正确性。其次,对此算法频率分辨率分析进行了实验验证。实验平台包括基于STM32的算法实现部分、基于TMSF230F28335和FPGA信号发生部分与基于液晶显示屏的波形显示部分。给出了信号发生电路、电源转换电路、DA转换电路、AD转换电路等的原理图。给出了FPGA配置程序、算法迭代子程序和波形显示子程序等的流程图。实验结果与MATLAB仿真结果相一致,验证了结论的有效性。最后,对本文进行了总结,讨论了自适应梳状滤波器频率分辨率分析的未来研究方向。
谢静[8]（2021）在《不平衡电网电压下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略》文中研究指明全球能源危机不断蔓延,人类环保意识逐步增强,可再生能源为世界各国解决能源问题提供了新思路。风力发电作为可再生能源布局全球的中坚力量,也愈发受到重视。然而风机并网容量的迅速增加,导致电网的等效惯量逐渐降低。尤其在发生电网电压不平衡故障时,电网的稳定运行更是难以维持,因此本文主要对双馈异步风力发电机在不平衡电网下的控制进行了研究。本文首先对双馈异步风力发电机本体及其网侧变流器进行了建模,并推导出机侧变流器的虚拟同步控制的稳态方程、小信号模型以及与矢量控制的特性对比。接着建立了不平衡电网下双馈电机的网侧、机侧变流器的数学模型,并将不平衡电网对双馈电机运行带来的不利影响进行了理论分析与仿真验证。考虑到虚拟同步控制能够对电网产生友好的电压及频率支撑作用,因此本文在不平衡电网下,基于虚拟同步控制提出了主动阻尼的控制策略,用以分别降低并网电流、电压的不平衡度,并通过仿真验证了其控制效果。基于主动阻尼控制策略的局限性,本文提出了负序电压、电流协调抑制策略。首先通过谐振调节器对定子电压、电流的不平衡信息进行提取,接着通过比例积分调节器进行抑制,并且改变电压、电流补偿系数可以实现负序电压与电流的协调抑制。在此基础上,本文分别设计了主级、次级控制回路,同时进行了控制策略的稳定性分析以及仿真验证。而为了充分利用双馈电机的双变流器固有优势,本文还在网侧变流器附加了有功功率、无功功率同步抑制策略,以此实现总输出功率二倍频脉动的抑制。最后,基于11kW的双馈电机实验平台,本文进一步通过实验的方式对所提协调抑制策略的有效性进行了验证,不仅说明了对负序电压、电流的显着抑制能力,还表现了控制策略在电网不对称度、有功功率指令值发生阶跃时,依然能够保持其优异的控制效果。
刘诗慧[9]（2020）在《基于阻抗分析的电气化铁路车-网-车耦合作用及系统稳定性研究》文中研究说明随着我国电气化铁路的飞速发展以及大量交直交电力机车和动车组投入运营,列车与牵引网之间以及通过牵引网产生耦合的列车之间的相互影响日益显现。不同列车与牵引网之间的谐波交互可能会在特定频率下与当下列车所在牵引网位置的阻抗特征频率匹配,从而产生车-网耦合谐振。当大量列车同时投入牵引网时,低频振荡现象也引发了人们对系统稳定性的关注。以往车-网系统的分析只考虑单列车或列车位于同一位置的简化情况。实际工况中,牵引网上某列车注入的谐波可能作为谐波源引发其他位置的列车发生谐振事故,而列车位置分布和列车各自的参数对系统稳定性也存在影响。为此,本文针对车-网-车的耦合作用及稳定性进行分析。论文首先基于列车谐波特性及牵引网阻抗特性分析了车-网耦合谐振机理。除低次谐波和开关频率附近的谐波外,重点分析了由变流器饱和非线性特性引发的中频特征谐波。基于离散系统模型,使用描述函数法对饱和非线性环节进行线性描述,通过非线性环节的负倒描述函数和其他环节函数的Nyquist曲线,分析系统稳定性和自持振荡的产生,并分析自持振荡的影响因素和具体对中频特征谐波的影响。对牵引网进行了简化建模,重点分析了牵引网的阻抗特性以及阻抗特性和牵引网谐振电压的对应关系,搭建了基于实际参数的牵引网Matlab/simulink仿真模型,验证了谐振机理和牵引网特征阻抗对谐振的影响,为适用于车-网耦合谐振抑制措施的研究提供理论基础。基于车-网-车谐振机理,为抑制车-网-车耦合谐振,提出一种基于阻抗重塑的车载辅助四象限变流器控制方法。通过检测谐振电压,控制辅助四象限变流器产生对应的谐波指令,对外等效为在牵引网列车所在位置并联可控幅值的对应频率谐波阻抗。通过控制等效谐波阻抗幅值,降低并联后的特征阻抗,从而达到抑制谐振的目的,也提高了系统的电能质量。同时分析了抑制效果的影响因素和加入阻抗重塑控制策略后列车的稳定性。通过动态抑制过程分析,进一步优化抑制效果。这种方式可用于列车本身或牵引网上其他列车作为谐波源的情况,适用范围更广。通过采用实际参数的Matlab/simulink仿真,对抑制效果进行了验证,表现优异。通过小信号模型和阻抗模型分析车-网系统低频振荡机理及影响因素,分析了不同参数的多列车或位于不同位置时各列车参数和列车位置分布对车-网-车系统稳定性的影响。针对上述分析结果,车-网-车系统可通过改变列车控制参数和位置分布提高系统稳定性。为更好抑制四象限变流器低频振荡,本文提出了阻抗补偿北京交通大学博士学位论文控制方案,提取低频振荡电压值反馈到电流环指令,通过改变列车阻抗的方式抑制低频振荡,改善系统稳定性。通过采用实际参数的Matlab/simulink仿真,对抑制效果进行了验证,表现优异。最后,搭建实验平台进行理论分析正确性和抑制策略有效性的验证。通过RT-LAB半实物平台进行了仿真与硬件在环实验,对基于阻抗重塑的谐振抑制策略进行有效性验证。搭建了15k W的车-网-车实验平台,模拟多列车与牵引网耦合系统,对实验样机的拓扑结构进行了详细的分析并利用实验样机完成了车-网-车耦合谐振验证及多车低频稳定性分析,验证了提出的基于谐波阻抗重塑的车-网-车谐振抑制方法和基于阻抗补偿的低频振荡抑制方法的有效性。图104幅,表13个,参考文献152篇。
李林蔚[10]（2020）在《基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究》文中认为牵引负荷的单相性、非线性和冲击性,导致电气化铁路存在无功、谐波和负序等电能质量问题。这些电能质量问题将会影响电网的正常运行,降低其供电质量。此外,分相区的存在使得列车不能连续取流,造成牵引力的损失,降低了列车的运行速度,从而影响铁路的运量。这些问题在交流电气化铁路诞生之初就存在,但在其快速发展的当今社会,电能质量和电分相问题日益突出。传统方案的治理效果并不理想,且无法取消电分相。基于有源补偿器的同相供电系统虽然能够解决电能质量问题,但理论上只能取消变电所出口处的电分相,无法实现牵引网全线贯通。随着电力电子技术的发展,交直交牵引变电所为电能质量以及电分相问题提供了解决思路,且展示出良好的前景。交直交牵引变电所可以对电能质量问题进行综合解决,且支持贯通式同相供电,彻底取消分相区,有效调度负荷潮流。国内外研究人员针对交直交牵引变电所,在拓扑和控制方面作出了大量研究,其中以德国和日本最具代表性。但其所做研究均是基于各自国家电气化铁路的特点进行的探索,并不适合我国国情。结合我国电气化铁路的实际情况,本文提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所方案,来解决电气化铁路的电能质量和电分相问题,在拓扑结构、控制策略、并网运行等方面进行了研究和探索,并对方案的可行性和正确性进行了仿真和实验验证。首先,结合我国电气化铁路的特点及现有解决方案的缺陷,提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所主电路拓扑。对牵引变电所拓扑进行了详细论述,介绍了各部分的结构与功能,并对功率模块性能进行了分析。该拓扑在电气化铁路中应用具有诸多优势。三相对称的特性适合解决负序问题;输出侧的串并联结构使得该方案可使用低电压小电流应力的开关器件应用于高电压、大电流场合,节省了成本;模块化的设计使得系统具有冗余和容错能力,便于维护和管理。控制系统简单,便于工程应用。对主电路进行了设计,并将所提方案与现有方案在成本、经济效益、整体性能、器件数量,控制系统复杂度等方面进行了对比,突出了其优越性。其次,提出了交直交牵引变电所的控制方案,解决了该交直交系统在电气化铁路中应用的特殊性问题。结合牵引负荷特性及系统控制目标,设计了整体控制方案。研究了输入侧参数最优化设计整定问题,提出了基于牵引负荷特性的输入侧控制策略。对于直流环节的二次脉动,分析了传统数字滤波器在牵引供电场合中应用中存在的缺陷,设计了适用于电气化铁路的直流环节数字滤波器。针对输出侧串并联结构,考虑牵引负荷的非线性和冲击性,确定了级联逆变器的输出电压控制策略和并联结构环流抑制方法。仿真结果表明,该方案可以很好地解决电气化铁路的电能质量问题,且具有良好的输出性能。第三,提出了交直交牵引变电所的并网控制策略。考虑牵引网阻抗的特殊性,对传统下垂控制模型进行了改进。结合主电路结构,提出了基于牵引网阻抗特性的变电所并网运行策略。仿真结果表明,可实现交直交牵引变电所和牵引负荷的“即插即用”,并网过程无冲击,动态性能良好,并可自动分配负荷潮流。此外,牵引网电压水平可得到提升,且变电所内输出侧均流效果较好。最后,基于所提方案研制了实验样机。制作了主电路结构与控制系统,并基于样机进行了实验验证。实验结果验证了所提方案的可行性和正确性。
二、DSP在电力系统谐波控制中的运用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DSP在电力系统谐波控制中的运用（论文提纲范文）
（1）基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状 |
| 1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状 |
| 1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.5 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 永磁风机的交流并网技术研究 |
| 2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理 |
| 2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计 |
| 2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理 |
| 2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理 |
| 2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计 |
| 2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型 |
| 2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析 |
| 2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析 |
| 2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计 |
| 2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型 |
| 2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析 |
| 2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析 |
| 2.4 系统仿真与分析 |
| 2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析 |
| 2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型 |
| 3.2.1 交流微电网系统框架 |
| 3.2.2 永磁风力发电系统等值模型 |
| 3.2.3 储能系统等值模型 |
| 3.2.4 柴油发电机模型 |
| 3.3 交流微电网的优化运行策略 |
| 3.3.1 目标函数的确定 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法 |
| 3.4 算例仿真与分析 |
| 3.4.1 交流微电网参数 |
| 3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析 |
| 3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 永磁风机的直流并网技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁风机模型及水动力性能研究 |
| 4.2.1 永磁风力发电系统模型 |
| 4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究 |
| 4.3 并网VSC换流站建模与控制 |
| 4.3.1 风电场并网VSC换流站模型 |
| 4.3.2 VSC换流站控制策略 |
| 4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制 |
| 4.4.1 系统构成 |
| 4.4.2 直流并网系统控制策略 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.5.1 仿真系统参数 |
| 4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制 |
| 5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统 |
| 5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构 |
| 5.3.2 直流微电网运行控制策略 |
| 5.4 系统仿真及实验 |
| 5.4.1 仿真系统参数 |
| 5.4.2 并网运行仿真(降压) |
| 5.4.3 并网运行仿真(全压) |
| 5.4.4 功率平滑控制仿真及实验 |
| 5.4.5 削峰填谷控制实验 |
| 5.4.6 系统故障穿越仿真及实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）并联型APF的改进重复控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 APF的研究现状 |
| 1.2.1 谐波治理的标准 |
| 1.2.2 APF的主电路拓扑 |
| 1.2.3 谐波电流检测技术 |
| 1.2.4 电流跟踪控制策略 |
| 1.3 重复控制发展现状 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第2章 并联型APF建模及传统重复控制策略研究 |
| 2.1 APF系统基本原理 |
| 2.2 APF主电路原理及数学模型的建立 |
| 2.2.1 APF主电路原理 |
| 2.2.2 APF数学模型 |
| 2.3 APF系统设计 |
| 2.3.1 APF主电路参数设计 |
| 2.3.2 谐波检测及母线电压控制 |
| 2.4 传统电流控制策略 |
| 2.4.1 基于PI的控制器模型分析 |
| 2.4.2 传统重复控制器设计 |
| 2.5 仿真验证 |
| 2.5.1 仿真模型介绍 |
| 2.5.2 仿真结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于DFT的重复控制策略研究 |
| 3.1 选择性谐波补偿控制概述 |
| 3.2 基于DFT的滤波结构 |
| 3.3 基于DFT的重复控制策略 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 稳态仿真 |
| 3.4.2 动态仿真 |
| 3.4.3 频率突变仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 频率自适应的重复控制策略研究 |
| 4.1 频率自适应重复控制概述 |
| 4.2 基于拉格朗日分数延迟的重复控制策略 |
| 4.3 基于虚拟变量采样的近似算法 |
| 4.4 基于虚拟变量采样的重复控制策略 |
| 4.4.1 基于虚拟变量采样的传统重复控制 |
| 4.4.2 基于虚拟变量采样的DFT重复控制 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.5.1 基于虚拟变量采样的传统重复控制仿真验证 |
| 4.5.2 基于虚拟变量采样的DFT重复控制仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 并联型APF系统的软硬件设计及实验结果分析 |
| 5.1 系统介绍 |
| 5.1.1 RTDS简介 |
| 5.1.2 TMS320F28377D简介 |
| 5.2 硬件设计 |
| 5.2.1 主电路设计 |
| 5.2.2 调理电路设计 |
| 5.2.3 保护电路设计 |
| 5.2.4 数模转换电路设计 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 主程序设计 |
| 5.3.2 中断程序设计 |
| 5.3.3 锁相程序设计 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 电力电子变换器系统振荡研究现状 |
| 1.3 电力电子变换器系统振荡分析方法 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 弱电网下基于稳定裕度的整流器直流电压控制器关键参数设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VSR的模型和控制 |
| 2.3 弱电网中VSR的d轴阻抗模型应用与验证 |
| 2.4 稳定裕度主导的弱电网中VSR直流电压控制器参数设计 |
| 2.5 弱电网中接入多台VSR时直流电压控制器的设计和稳定性 |
| 2.6 采用所设计参数时VSR抗扰性能分析 |
| 2.7 仿真和实验结果 |
| 2.8 本章小节 |
| 3 弱电网下考虑PLL影响时基于稳定裕度的逆变器参数设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GCI模型与控制 |
| 3.3 基于稳定裕度的GCI控制系统参数设计 |
| 3.4 仿真与实验结果 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 变换器级联系统稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑PLL影响的VVSI-CVSI级联系统稳定性 |
| 4.3 考虑DC电压闭环影响的VVSI-CVSR级联系统稳定性 |
| 4.4 提升稳定性的VVSI电压控制方法 |
| 4.5 仿真与实验结果 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 虚拟感抗对下垂控制型并网逆变器高频稳定性影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LCL滤波DGCI的建模与控制 |
| 5.3 包含虚拟感抗的DGCI输出电压控制闭环模型简化 |
| 5.4 以逆变器侧电流为虚拟感抗反馈时DGCI的稳定性 |
| 5.5 以网侧电流为虚拟感抗反馈的DGCI的稳定性 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 仿真与实验结果 |
| 5.8 本章小节 |
| 6 一种新型微电网结构及其功率分配稳定性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统微电网结构与下垂控制方法 |
| 6.3 一种新型的微电网结构 |
| 6.4 新型微电网功率控制方法 |
| 6.5 新型微电网的稳定性分析 |
| 6.6 仿真与实验结果 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）并联型有源电力滤波器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 有源电力滤波器发展趋势 |
| 1.3 有源电力滤波器研究基础 |
| 1.3.1 有源电力滤波器分类 |
| 1.3.2 并联型有源电力滤波器 |
| 1.4 本文的主要研究任务与内容 |
| 第二章 谐波电流检测 |
| 2.1 谐波电流检测方法 |
| 2.1.1 基于傅里叶变换谐波检测法 |
| 2.1.2 基于瞬时无功功率理论谐波检测法 |
| 2.1.3 基于神经网络谐波检测法 |
| 2.2 瞬时无功功率理论 |
| 2.2.1 瞬时无功功率理论基础 |
| 2.2.2 i_p-i_q法原理 |
| 2.3 基于BAS-BP神经网络谐波检测法 |
| 2.3.1 BP神经网络 |
| 2.3.2 BAS算法原理 |
| 2.3.3 BAS-BP神经网络建模 |
| 2.3.4 BAS-BP与 BP对比 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 直流侧电压控制研究 |
| 3.1 直流侧电压波动影响因素 |
| 3.1.1 电容对直流侧电压波动影响 |
| 3.1.2 谐波对直流侧电压波动影响 |
| 3.2 直流侧电压控制方法 |
| 3.2.1 直流侧电压控制思路 |
| 3.2.2 直流侧电压PI控制 |
| 3.3 模糊控制 |
| 3.3.1 模糊控制概念 |
| 3.3.2 模糊控制器设计 |
| 3.4 模糊自适应PI+PI分段控制 |
| 3.4.1 模糊自适应PI+PI分段控制概述 |
| 3.4.2 模糊自适应PI控制 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 模糊控制器的Matlab实现 |
| 3.5.2 仿真模型搭建 |
| 3.5.3 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电流跟踪补偿控制研究 |
| 4.1 数学模型分析 |
| 4.2 电流跟踪补偿控制技术 |
| 4.2.1 滞环控制 |
| 4.2.2 三角载波控制 |
| 4.2.3 电压空间矢量控制 |
| 4.3 无差拍SVPWM控制 |
| 4.3.1 SVPWM控制原理 |
| 4.3.2 无差拍控制 |
| 4.3.3 基于BP神经网络的无差拍SVPWM控制 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 仿真模型搭建 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 有源电力滤波器设计 |
| 5.1 有源电力滤波器总体设计 |
| 5.2 元器件选型 |
| 5.2.1 功率开关器件选型 |
| 5.2.2 交流侧电感选择 |
| 5.2.3 直流侧电容选择 |
| 5.3 DSP控制电路设计 |
| 5.3.1 DSP电源设计 |
| 5.3.2 IGBT驱动模块 |
| 5.3.3 保护电路设计 |
| 5.3.4 采样电路设计 |
| 5.4 有源电力滤波器软件设计 |
| 5.4.1 主程序设计 |
| 5.4.2 谐波检测子程序 |
| 5.4.3 直流侧电容电压控制子程序 |
| 5.4.4 电流跟踪补偿控制子程序 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）基于分数阶重复控制的逆变器控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 逆变器的一般控制方法 |
| 1.2.1 状态反馈控制/双闭环控制 |
| 1.2.2 无差拍控制/滞环控制 |
| 1.2.3 滑模变结构控制 |
| 1.3 基于内模原理的重复控制方案 |
| 1.3.1 重复控制 |
| 1.3.2 重复控制的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 传统重复控制及分数阶重复控制的基本原理 |
| 2.1 传统重复控制的基本原理 |
| 2.2 分数阶重复控制的基本原理 |
| 2.2.1 传统整数阶重复控制在分数延迟下的弊端 |
| 2.2.2 分数阶重复控制的基本思想及实现方法 |
| 2.2.3 分数阶重复控制系统的一般设计方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 分数阶选择谐波重复控制 |
| 3.1 传统分数阶选择谐波重复控制 |
| 3.2 改进的分数阶选择谐波重复控制 |
| 3.2.1 新一代选择谐波重复控制(NG-SHRC) |
| 3.2.2 基于泰勒级数展开的Farrow结构分数延迟滤波器 |
| 3.2.3 分数阶新一代选择谐波重复控制(FO-NG-SHRC) |
| 3.2.4 插入式FO-NG-SHRC控制系统 |
| 3.3 FO-NG-SHRC控制系统的一般设计步骤 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 特殊的“分数阶”——高阶选择谐波重复控制 |
| 4.1 高阶重复控制器的标准结构 |
| 4.2 阶数可扩展选择谐波重复控制(OE-SHRC) |
| 4.3 高阶选择谐波重复控制(HO-SHRC) |
| 4.4 插入式HO-SHRC控制系统 |
| 4.5 HO-SHRC控制系统的一般设计步骤 |
| 4.6 二阶选择谐波重复控制器(SO-SHRC)的设计方法 |
| 4.6.1 SO-SHRC的增益补偿机制与系数选择方法 |
| 4.6.2 相比于经典加权系数选取方法的优势 |
| 4.7 仿真结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 分数阶重复控制逆变系统实验平台的搭建与实验结果 |
| 5.1 实验平台的设计与搭建 |
| 5.1.1 实验平台的组成与电路参数 |
| 5.1.2 电路设计与器件选型 |
| 5.2 三相PWM离网逆变系统的建模及控制系统/控制器的选取 |
| 5.2.1 三相PWM离网逆变系统的建模 |
| 5.2.2 控制系统及控制器的选取 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 分数阶选择谐波重复控制实验 |
| 5.3.2 高阶选择谐波重复控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间的科研成果 |
（6）基于模块化三电平电能质量综合补偿装置的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 电力系统中电能质量问题的产生及其危害 |
| 1.1.1 电能质量标准的研究现状 |
| 1.1.2 典型的电能质量问题 |
| 1.2 电能质量补偿装置的研究现状 |
| 1.2.1 无功补偿装置 |
| 1.2.2 谐波抑制装置 |
| 1.2.3 三相平衡装置 |
| 1.3 典型的三电平拓扑结构 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 电能质量综合补偿装置及其补偿原理 |
| 2.1 电能质量综合补偿装置 |
| 2.2 电能质量综合补偿装置无功补偿原理 |
| 2.3 电能质量综合补偿装置抑制谐波原理 |
| 2.4 电能质量综合补偿装置治理三相不平衡原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 三电平变流器 |
| 3.1 三电平变流器的工作原理 |
| 3.2 三电平变流器的数学模型 |
| 3.3 三电平变流器的调制策略 |
| 3.3.1 CBPWM |
| 3.3.2 SVPWM |
| 3.4 三电平变流器的中点电压不平衡 |
| 3.4.1 中点电压不平衡的产生原因 |
| 3.4.2 中点电压自平衡分析 |
| 3.5 中点电压控制方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电能质量综合补偿装置的控制系统 |
| 4.1 指令电流的提取 |
| 4.1.1 坐标变换 |
| 4.1.2 负载电流各分量的提取及指令电流运算 |
| 4.1.3 基于正负序分离的锁相方法 |
| 4.2 电流跟踪控制 |
| 4.2.1 常见的电流跟踪PWM控制方法 |
| 4.2.2 电流内环PI控制 |
| 4.2.3 电流内环无差拍控制 |
| 4.3 直流侧母线电压控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电能质量综合补偿装置的设计及实验 |
| 5.1 主电路参数设计 |
| 5.1.1 直流侧电压参数 |
| 5.1.2 直流侧电容参数 |
| 5.1.3 滤波器电感参数 |
| 5.1.4 功率开关管的选择 |
| 5.2 控制系统设计 |
| 5.3 实验 |
| 5.3.1 两种电流内环控制的比较实验 |
| 5.3.2 基于改进的无差拍控制的补偿实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）电力系统间谐波自适应检测算法的频率分辨率研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 概周期信号的研究现状 |
| 1.2.1 基于积分运算的概周期信号检测研究现状 |
| 1.2.2 基于微分运算的概周期信号检测研究现状 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 多ANF并联算法的频率分辨率分析 |
| 2.1 自适应电信号分辨率计算方法 |
| 2.2 算法模型的构建 |
| 2.3 归一化自适应梳状滤波器频率分辨率分析 |
| 2.4 算法仿真分析 |
| 2.4.1 Simulink建模仿真 |
| 2.4.2 频率自适应增益的限制 |
| 2.4.3 渐近收敛区域的逼近 |
| 2.5 改进的离散化算法 |
| 2.6 离散化的实现 |
| 2.7 本章小节 |
| 第三章 频率分辨率分析实验平台硬件设计 |
| 3.1 系统总体设计方案 |
| 3.2 信号发生系统的硬件设计 |
| 3.2.1 控制开发板TMS320F28335 模块介绍 |
| 3.2.2 DSP和 FPGA的连接电路设计 |
| 3.2.3 FPGA相关电路的设计 |
| 3.2.4 FPGA相关电路的实现方式 |
| 3.2.5 DAC电路设计 |
| 3.2.6 信号调理电路的设计 |
| 3.3 算法实现系统的硬件设计 |
| 3.3.1 STM32F407 处理器最小系统电路的设计 |
| 3.3.2 STM32F407 处理器A/D转换电路的设计 |
| 3.3.3 STM32F407 处理器D/A转换电路的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 频率分辨率分析实验软件设计 |
| 4.1 系统软件设计总体方案 |
| 4.2 信号发生系统程序的设计 |
| 4.3 信号采集子程序的设计 |
| 4.4 归一化自适应梳状滤波器算法子程序设计 |
| 4.5 波形输出子程序 |
| 4.6 数字低通滤波器子程序设计 |
| 4.7 实验验证结果 |
| 4.8 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）不平衡电网电压下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 风力发电发展现状 |
| 1.2 虚拟同步控制研究现状 |
| 1.3 不平衡电网故障研究现状 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 第二章 双馈风机系统模型及控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双馈电机的数学模型 |
| 2.2.1 三相ABC坐标系下双馈电机的数学模型 |
| 2.2.2 两相dq坐标系下双馈电机的数学模型 |
| 2.3 网侧变流器的数学模型 |
| 2.3.1 三相ABC坐标系下网侧变流器的数学模型 |
| 2.3.2 两相dq坐标系下网侧变流器的数学模型 |
| 2.4 网侧变流器稳态控制策略 |
| 第三章 虚拟同步控制与不平衡电网下的DFIG模型 |
| 3.1 虚拟同步控制原理 |
| 3.1.1 同步发电机与双馈异步发电机控制对比 |
| 3.1.2 虚拟同步控制的稳态方程 |
| 3.1.3 虚拟同步控制的小信号模型 |
| 3.1.4 虚拟同步控制与矢量控制的特性对比 |
| 3.2 不平衡电网下机侧和网侧建模分析 |
| 3.2.1 不平衡通用电磁量建模 |
| 3.2.2 不平衡电网下的网侧模型 |
| 3.2.3 不平衡电网下的机侧模型 |
| 3.3 不平衡电网对DFIG的影响分析 |
| 第四章 不平衡电网下DFIG-VSG控制策略 |
| 4.1 基于主动阻尼的不平衡控制策略 |
| 4.1.1 电流不平衡度的单独抑制 |
| 4.1.2 电压不平衡度的单独抑制 |
| 4.1.3 主动阻尼控制策略的仿真验证 |
| 4.2 负序电压、电流协调抑制策略 |
| 4.2.1 主级控制回路设计 |
| 4.2.2 次级控制回路设计 |
| 4.2.3 协调抑制策略的稳定性分析 |
| 4.2.4 协调抑制策略的仿真验证 |
| 4.3 不平衡电网下网侧变流器的控制策略 |
| 第五章 实验研究及分析 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.1.1 实验平台硬件组成 |
| 5.1.2 实验平台软件组成 |
| 5.2 基于VSG控制的DFIG实验验证 |
| 5.2.1 平衡电网运行状况 |
| 5.2.2 不平衡电网下的静态运行实验验证 |
| 5.2.3 不平衡电网下的动态特性实验验证 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）基于阻抗分析的电气化铁路车-网-车耦合作用及系统稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写词和符号注释 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 牵引供电系统和列车牵引传动系统 |
| 1.2.2 车-网系统谐波谐振机理和抑制措施 |
| 1.2.3 车-网系统低频振荡分析和抑制措施 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 1.3.1 关键问题 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 1.3.3 内容安排 |
| 2 基于离散描述函数法的谐波特性及车网谐振分析 |
| 2.1 谐振机理简述 |
| 2.2 谐波源特性分析 |
| 2.2.1 理想谐波特性 |
| 2.2.2 基于离散描述函数法的四象限变流器自持振荡分析 |
| 2.2.3 仿真验证 |
| 2.3 牵引网阻抗特性和对谐振电压的影响 |
| 2.3.1 牵引网阻抗特性 |
| 2.3.2 牵引网阻抗特性和谐振电压的对应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于谐波阻抗重塑的车-网-车谐振抑制 |
| 3.1 车-网-车谐振 |
| 3.1.1 车-网-车谐振机理 |
| 3.1.2 仿真验证 |
| 3.2 谐振抑制原理 |
| 3.2.1 谐振抑制方式 |
| 3.2.2 谐波阻抗重塑抑制谐振机理 |
| 3.3 阻抗重塑控制的抑制策略 |
| 3.3.1 谐振频率阻抗重塑 |
| 3.3.2 抑制效果影响因素分析 |
| 3.3.3 阻抗重塑控制策略稳定性分析 |
| 3.4 动态抑制过程 |
| 3.4.1 阻抗重塑控制抑制策略的启动和关停 |
| 3.4.2 谐振抑制速度 |
| 3.4.3 谐振预测 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.5.1 仿真模型和参数 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 车-网-车低频振荡分析及抑制 |
| 4.1 车-网低频振荡模型及机理 |
| 4.1.1 小信号分析模型 |
| 4.1.2 阻抗分析模型 |
| 4.1.3 仿真验证 |
| 4.2 车-网-车低频振荡影响因素分析 |
| 4.2.1 列车阻抗影响因素分析 |
| 4.2.2 列车位置影响分析 |
| 4.3 低频振荡抑制策略 |
| 4.3.1 阻抗补偿控制抑制策略 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验平台及结果分析 |
| 5.1 RT-LAB半实物平台实验 |
| 5.1.1 RT-LAB半实物平台介绍 |
| 5.1.2 车-网-车谐振验证 |
| 5.1.3 车-网-车谐振电压抑制效果分析 |
| 5.2 车-网-车功率实验台 |
| 5.2.1 硬件电路部分 |
| 5.2.2 软件控制部分 |
| 5.3 高频谐振抑制功率实验 |
| 5.3.1 车-网-车耦合谐振验证 |
| 5.3.2 基于虚拟阻抗重塑的车-网-车谐振抑制验证 |
| 5.4 低频振荡实验 |
| 5.4.1 低频振荡影响因素验证 |
| 5.4.2 基于阻抗补偿的低频振荡抑制验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 牵引供电系统突出问题 |
| 1.2.1 牵引负荷无功问题 |
| 1.2.2 牵引负荷谐波问题 |
| 1.2.3 牵引负荷负序问题 |
| 1.2.4 电分相问题 |
| 1.3 牵引供电系统突出问题治理方案国内外研究现状 |
| 1.3.2 相序轮换策略 |
| 1.3.3 使用平衡变压器 |
| 1.3.4 无源和有源补偿方案 |
| 1.3.5 三相-单相对称变换 |
| 1.3.6 治理方案对比 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 交直交牵引变电所结构 |
| 2.1 交直交牵引变电所主电路拓扑结构 |
| 2.1.1 高压大功率变换器 |
| 2.1.2 交直交牵引变电所主电路结构 |
| 2.2 交直交牵引变电所主电路设计 |
| 2.2.1 系统级 |
| 2.2.2 整流输入 |
| 2.2.3 直流环节 |
| 2.2.4 逆变输出 |
| 2.3 与现有方案的优势对比分析 |
| 2.3.1 与传统牵引供电系统的对比 |
| 2.3.2 与RPC以及基于有源补偿装置的同相供电系统的对比 |
| 2.3.3 与基于MMC的牵引环流站方案对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 交直交牵引变电所控制策略 |
| 3.1 总体控制方案设计 |
| 3.2 交直交牵引变电所输入侧控制 |
| 3.2.1 交直交系统输入侧整体控制策略 |
| 3.2.2 单相PWM整流器工作原理和数学模型 |
| 3.2.3 单相PWM整流器控制策略 |
| 3.3 交直交牵引变电所输出侧控制 |
| 3.3.1 输出侧整体控制策略 |
| 3.3.2 级联逆变器输出电压控制 |
| 3.3.3 并联逆变器环流抑制 |
| 3.3.4 调制策略 |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4.1 单相整流器仿真 |
| 3.4.2 电网侧电能质量仿真 |
| 3.4.3 输出侧串并联结构仿真 |
| 3.4.4 负载电流前馈环节仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 并网运行控制策略 |
| 4.1 逆变器控制技术 |
| 4.2 并网运行特性 |
| 4.3 并网运行控制策略 |
| 4.4 并网运行仿真结果与分析 |
| 4.4.1 并网运行场景 |
| 4.4.2 空载工况下牵引变电所输出电压与电流 |
| 4.4.3 负载工况下牵引变电所输出电压与电流 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验样机研制 |
| 5.1 实验样机主电路 |
| 5.1.1 实验样机整体结构 |
| 5.1.2 功率模块结构 |
| 5.2 控制系统硬件结构及软件流程 |
| 5.2.1 控制系统硬件结构 |
| 5.2.2 控制系统软件流程 |
| 5.3 样机实验结果分析 |
| 5.3.1 功率模块实验结果分析 |
| 5.3.2 样机整机性能调试结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、DSP在电力系统谐波控制中的运用（论文参考文献）
- [1]基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究[D]. 吴昊天. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]并联型APF的改进重复控制策略研究[D]. 马艺丹. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计[D]. 王凯. 中国矿业大学, 2021(02)
- [4]并联型有源电力滤波器关键技术研究[D]. 孙飞跃. 江南大学, 2021(01)
- [5]基于分数阶重复控制的逆变器控制技术研究[D]. 王尉. 江南大学, 2021
- [6]基于模块化三电平电能质量综合补偿装置的研究[D]. 黄新梅. 合肥工业大学, 2021(02)
- [7]电力系统间谐波自适应检测算法的频率分辨率研究[D]. 徐晨. 合肥工业大学, 2021(02)
- [8]不平衡电网电压下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略[D]. 谢静. 合肥工业大学, 2021(02)
- [9]基于阻抗分析的电气化铁路车-网-车耦合作用及系统稳定性研究[D]. 刘诗慧. 北京交通大学, 2020
- [10]基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究[D]. 李林蔚. 北京交通大学, 2020(03)