电压环控制策略

若微电网处在并网运行模式当中，可分别将开，K 3放到1位置处，这时逆变器采取PQ控制2 微电网控制策略运行模式不同，使用的控制策略也不一样。

微电网控制策略包含对等控制和主从控制。

其他微电网控制策略由原理上看也包含两种，只是需要在主从与对等方面采取些措施进行改进。

应用对等控制策略微电网，各分布式电源间保持平等，与之相连的逆变器也要使用相同控制方法；微电网当中应用陈辉，南京南瑞继保电气有限公司；研究方向：智能微电网的储能技术。

图1 微电网运行模式图2 控制方式切换原理Applications 创新应用集成电路应用 第 38 卷 第 12 期（总第 339 期）2021 年 12 月 81方式。

将电压环输出电流与功率环输出内环电流参考值i dref 与i qref 进行对比分析，接着将实际差值作为电压环输入，如此即可保证输出电流可逐渐追踪功率环输出内环电流参考值，同时保持和前期一致；然后添加存储器，方便存储锁相环前一时刻获得的电网频率f g 与电网电压相位角α，确保电压控制环相位参考值θref 和电网电压相位θg 一样。

微电网由并网切换至离网运行模式期间，应保证各开关位置处在2处，逆变器多应用V/f控制。

这时，将实际输出电压与电压参考值间的差值U eer 作为电压环输入，接着借助PI控制器输出内环电流参考值。

切换期间，受存储器影响，切换完电网频率与电压相位应保持和最后时刻采样值一样。

该控制策略可缩小切换中由于电流参考值和电压相位变化引起的电压振荡，便于平滑切换微电网并网和离网模式。

4 仿真分析 4.1 并-离网切换微电网运行初始阶段，并网状态中，当t ＝0.2s，实际负荷上升到3kW，t＝0.5s时，微电网逐渐从并网切换至离网状态，t＝0.8s，负荷随之减少4kW，t＝1s，负荷变成S＝25+j3.5kVA，t＝1.2s 时，仿真完成。

结合仿真结果发现，D G 2有功出力多稳定在10kW,该结果表明DG 2一直在PQ控制下运行，不管是微电网系统处在哪种状态下运行，负荷出现怎样波动，出力经常会伴随功率参考值不断变化。

不平衡电压下VSG无锁相环并网及运行控制策略奚鑫泽;徐志;洪灏灏;顾伟【摘要】针对并网逆变器在不平衡电压下电流畸变严重和锁相环节复杂等问题,文中设计了一种基于改进虚拟同步机(VSG)的逆变器无锁相环控制策略.重点研究了VSG在不平衡电网电压下的运行控制方法,设计了一种基于比例积分谐振(PIR)控制器的改进VSG控制策略,在不改变VSG外特性的基础上有效抑制了逆变器输出电流的不平衡分量.同时,提出一种基于虚拟功率的VSG预同步控制策略,保证VSG孤岛转并网模式的无缝切换.整个控制过程不依赖锁相环,避免了锁相环对系统控制精度以及响应速度的影响,降低了控制系统的复杂度.最后,基于RT-LAB的实时仿真平台对所提控制策略进行了验证.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】7页(P80-86)【关键词】虚拟同步机;不平衡电压;平滑切换;无锁相环;RT-LAB【作者】奚鑫泽;徐志;洪灏灏;顾伟【作者单位】云南电网有限责任公司电力科学研究院,云南昆明650217;重庆大学电气工程学院,重庆400044;云南电网有限责任公司电力科学研究院,云南昆明650217;东南大学电气工程学院,江苏南京210096;东南大学电气工程学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TM7210 引言分布式新能源发电技术是当今研究的热点[1]，然而，分布式发电系统缺乏惯性和阻尼，更容易受到功率波动和系统故障的影响[2]。

为了解决这一问题，国内外很多学者都提出了虚拟同步机(virtual synchronous generator，VSG)的概念[3—5]。

通过模拟同步电机的机电暂态方程，使得带有储能的逆变系统具有惯量与阻尼特性，能主动地参与电网的调频调压以及阻尼功率振荡的工作。

目前对于VSG的研究主要针对于三相平衡的系统，然而配电网在故障或者非全相运行等状态下很容易呈现三相电压不平衡的状况。

三相VIENNA整流器的双闭环控制策略研究随着工业自动化的不断发展，交流电源整流技术在工业控制领域中得到了广泛应用。

其中，三相VIENNA整流器作为一种比较常见的电源电路拓扑结构，具有功率因数校正和谐波抑制等优点，被广泛应用于电力电子变频调速、激光器电源和无线充电电源等领域。

双闭环控制策略是提高整流器性能、稳定性和响应速度的一种有效方法，本文将对三相VIENNA整流器的双闭环控制策略进行研究。

1.三相VIENNA整流器的基本结构和工作原理整流器的工作原理是在每个半周期内，分别通过A、B、C三个整流单元对输入的交流电压进行整流，输出相应的正半波电压。

通过控制三个整流单元的开通和关断状态，可以实现输出电压的调节和功率因数校正。

2.双闭环控制策略设计双闭环控制策略是将整流器的输出电压和电流分别作为反馈信号，设计两个闭环控制回路进行调节。

其中，电压环控制是通过调节整流器的PWM控制信号来维持输出电压的稳定性和精度；电流环控制是通过调节整流器的开关器件来维持输出电流的稳定性和跟踪性。

电压环控制的设计思路是在输出电压环路中加入PI控制器，根据输出电压与参考电压的差值来调节PWM控制信号。

电流环控制的设计思路是在输出电流环路中加入PI控制器，根据输出电流与参考电流的差值来调节整流器的开关器件。

整体控制框图如下所示：其中，Uref和Iref分别为输出电压和电流的参考值，U和I为输出电压和电流的实际值，Vpwm和SW为PWM控制信号和开关器件，PI为控制器模块。

3.控制系统参数调整和优化在双闭环控制策略中，PI控制器的参数调整和优化是关键。

控制器参数的选择应考虑到整流器的动态响应特性和稳定性要求。

常用的参数调整方法包括试误法、频域法和优化算法。

试误法是通过手动调节参数，观察系统的响应情况，逐步优化参数值。

频域法是基于系统的频率响应特性，通过Bode图和Nyquist图分析系统的稳定性和性能，优化参数值。

优化算法是通过数学优化方法，自动化地寻找控制器参数的最优解。

阐述地区电网AVC控制策略随着国民经济与电网建设的飞速发展，电力用户对电能质量的要求也越来越高，而电能质量中的一项重要指标就是电压质量，电压质量也是变化最大、可调节性最强的一项指标。

因此，实时进行电压调节不仅有助于提高电能质量，更对电网的经济运行有着重要意义。

目前，全国的电网企业均已实现了集中监控，调度自动化系统的上线运行，为自动电压控制（AVC）系统提供了必要的技术条件。

一、AVC系统概述1、AVC系统：AVC（Automatic Voltage Control），是自动电压控制的简称，是发电厂和变电站通过电压无功调整装置集中的自动调整无功功率和潮流分布，使注入电网的无功值为电网要求的优化值，从而使全网（含跨区电网联络线）的无功潮流和电压都达到最优运行条件，实现电网经济运行。

它是应用于智能电网调度自动化支持系统平台的一种应用软件。

2、AVC系统工作原理：电力系统中的所有变电站遥测数据，通过子站端的FEP（前置系统），实时上传至调度自动化支持系统中的SCADA（数据采集与监视控制）系统，SCADA系统将各变电站与电压相关的遥测数据传送至AVC软件应用模块，AVC模块通过计算，根据提前设置的动作策略，将设备动作指令传至SCADA系统，SCADA系统再将控制命令下发至各变电站，进行无功调节。

此过程循环进行，直至全网无功最优。

实现了全网协调、闭环管理。

3、AVC系统结构体系：AVC系统控制分为三级，自底向上，由变电站->地区电网->网省电网。

随着自动化通信技术发展，经历了一个单站、区域、全网的发展过程，也是一个简单到复杂的过程。

由于地区电网直接面向电力用户，因此，地区电网AVC系统的正确应用对电能质量起到至关重要的作用。

本文重点介绍地区电网AVC系统的控制策略。

二、地区电网AVC控制策略地区电网一般是以220kV变电站为枢纽，AVC从网络分析应用（PAS）获取控制模型，根据PAS系统拓扑结果，自动以220kV变电站为中心，根据实时开关刀闸位置确定所辖下级110kV站，完成自动分区。

电力系统安全稳定控制策略描述规则电力系统的安全稳定控制策略是确保电力系统运行稳定、安全的重要手段。

这些策略可以分为预防性控制、主动性控制和应急性控制三个方面。

预防性控制是通过提前预防和处理潜在的故障，保障电力系统的安全稳定运行。

其中，重要的一项措施是定期进行设备检修和维护，确保设备的正常运行。

此外，还需要进行系统运行状态分析，及时发现问题并采取措施加以解决。

预防性控制还包括对电力系统各个环节进行监测和调度，确保系统的运行在安全范围内。

主动性控制是在电力系统发生异常情况时，通过调整控制参数和控制策略，使系统恢复到安全稳定状态。

这一策略的关键在于实时监测电力系统运行状态和采集各种数据，并利用先进的控制算法进行分析和优化。

主动性控制包括对电力系统的电压、频率、功率等参数进行调整，以保持系统的稳定运行。

应急性控制是在电力系统发生严重故障或突发事件时，采取紧急措施保障电力系统的安全稳定运行。

这种控制策略通常包括对电力系统进行分区隔离，以防止故障扩散和蔓延。

同时，还需要采取措施限制负荷，以保证系统的供电能力。

应急性控制的关键是快速响应和决策，需要有完善的预案和应急措施。

除了上述三个方面的控制策略，还有一些其他的措施可以进一步提高电力系统的安全稳定性。

例如，可以通过电力系统的自动化和智能化，提高系统的自适应能力和可靠性。

此外，还可以加强对电力系统的监测和管理，通过数据分析和模型建立，预测系统的运行状态，及时发现潜在问题并采取措施解决。

电力系统的安全稳定控制策略是确保电力系统安全稳定运行的重要手段。

预防性控制、主动性控制和应急性控制是实现这一目标的关键策略，需要通过设备维护、系统监测和调度、数据分析和优化等措施来实施。

此外，还可以通过自动化和智能化技术提高系统的自适应能力和可靠性，进一步提高电力系统的安全稳定性。

avc 电压控制方案AVC（电压控制）是一种广泛应用于电力系统中的技术，其主要目的是通过调节系统的电压水平，使其保持在稳定的范围内。

本文将逐步讨论AVC 的基本原理、常见的控制策略以及其在电力系统中的应用。

第一步：介绍AVC的基本原理（200-300字）AVC是一种基于反馈原理的电压控制技术。

它通过不断监测电力系统中的电压水平，并与预定的目标值进行比较，然后根据比较结果来调整控制器的输出，以使系统的电压保持在稳定的范围内。

实现AVC的基础是传感器获取电压输入信号，并将其传递给控制器进行处理。

控制器将根据预设的目标值和实际测量值之间的误差来调整系统中的设备（例如变压器、电容器和无功补偿装置等）以控制电压。

第二步：介绍常见的AVC控制策略（500-600字）在电压控制系统中，常见的AVC控制策略包括调整变压器的变比、投入无功补偿装置、调节电容器和调解电压等。

下面将分别对这些策略进行详细介绍。

1. 调整变压器的变比：调整变压器的变比是最简单也是最常见的电压控制策略之一。

通过改变变压器的变比，系统可以调整输出电压的大小。

当电压过低时，可以增加变比以提高电压；当电压过高时，则可以降低变比以降低电压。

2. 投入无功补偿装置：无功补偿装置主要包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。

它们通过控制电容器或电感器的投入和退出，提供或吸收无功功率，以控制系统的电压。

当系统电压过低时，无功补偿装置会提供无功功率，以提高电压；当系统电压过高时，无功补偿装置则会吸收无功功率，以降低电压。

3. 调节电容器：电容器可以储存电能，并在需要时释放。

当系统电压过高时，可以通过将电容器接入系统来吸收多余的电能，降低电压；当系统电压过低时，可以通过释放电容器的电能来提高电压。

4. 调解电压：调解电压是使用可控的功率电子装置（如可控变压器或可控电容器）来调节电源电压的一种策略。

这种方法可以实现快速精确的电压控制，但需要精确的控制算法和高精度的测量系统。

反激电源的控制环路设计反激电源（flyback power supply）是一种常用的开关电源拓扑结构。

反激电源的控制环路设计关键是根据电源的输出要求和负载特性来选择合适的控制策略，并确定合适的控制器参数。

本文将从控制策略和参数选择两个方面来进行详细探讨。

一、控制策略选择1.常规PWM控制：反激电源最常用的控制策略是基于脉冲宽度调制（PWM）的控制。

PWM控制可以通过改变开关管的导通时间来调整输出电压的大小。

可以选择常规的固定频率PWM控制，也可以选择可变频率PWM控制。

固定频率PWM控制简单且稳定，但效率稍低；可变频率PWM控制可以根据负载需求自适应调整频率，提高了效率，但控制复杂度更高。

2. 反馈控制：反激电源还可以根据输出电压的变化来进行反馈控制。

一种常用的方法是采用电流反馈控制策略，通过感测输出电流进行控制。

可以选择基于电流模式控制（current mode control）或者谐振模式控制（resonant mode control）。

电流模式控制具有抗负载波动能力强、稳定性好的特点，但谐振模式控制在高频率应用中效果更好，可提高效率和功率密度。

3. 工作模式控制：反激电源可采用不同的工作模式，如连续导通模式（continuous conduction mode, CCM）和断续导通模式（discontinuous conduction mode, DCM）。

CCM模式适用于大功率和高转换比应用，具有较小的波动度和较好的调整能力；而DCM模式适用于低功率和低转换比应用，具有简单的控制方案和较高的效率。

4.变压器设计：反激电源中的变压器设计对于控制环路的稳定性和性能至关重要。

变压器的选择应综合考虑输出功率、输入电压范围、输出电压波动和负载特性等因素，合理设计变压器的绕组比例、电感大小和匝数等。

二、参数选择1.参考电压设置：参考电压是控制器的基准电压，用于与反馈信号进行比较。

参考电压的选择应根据输出电压的需求和对稳定性的要求来确定。

- 14 -高 新 技 术0 引言自2020年起，我国电动汽车的市场发展迅速，车载充电机作为电动汽车的动力系统也逐渐成为相关研究的重点。

车载充电机一般由两级拓扑（前级PFC 和后级隔离型DC/DC）构成。

其中，隔离型DC/DC 拓扑一般选用易实现软开关、传输效率高的LLC 变换器。

因为三相交错LLC 具有降低输出电流纹波的幅值、减少滤波电容的体积以及提高功率密度的作用，所以其更适用于车载充电机。

目前，在众多三相交错LLC 的控制策略中，一般采用PI 控制器对脉冲频率进行调制。

文献[1]采用电压环的控制策略，由于电压环只能实现恒压输出，因此容易导致充电进程缓慢。

文献[2]采用了恒压和恒流2种控制模式，该控制方式较为简单，但不能自动切换输出模式。

文献[3]采用了电压电流双闭环的变模式控制策略，该策略可以应对轻载和空载的极端情况，但控制方式较为复杂，不利于实际应用。

该文对上述控制策略进行改进，提出了一种基于双环竞争的脉冲频率调制控制策略，该策略控制方式简单、动态响应良好，能够实现对负载电池进行三段式充电的功能。

该文会对该控制策略进行分析，设计其软件控制流程，并搭建仿真模型进行验证。

1 控制策略及充电策略1.1 双环竞争的变频控制策略三相交错LLC 的双环竞争的变频控制策略如图1所示，其主电路由3个半桥LLC 组成，6个开关管交错导通，将能量传输给变压器，再通过整流二极管实现变压器二次侧的不控整流。

由于谐振腔中3组谐振电容、谐振电感和励磁电感的参数完全一致，并且变压器原副边采用星型连接，因此变换器具有良好的相间自均流能力。

同时，变换器的输出电流纹波小，可以减少输出电容的容值，提高功率密度。

双环竞争的控制过程如下：在主电路运行后，计算输出电压采样值与给定电压的误差值，通过PI 控制器将其转换为频率值，再经过限幅后进行模式判断。

同时，计算输出电流采样值与给定电流的误差值，经过PI 控制器后输出频率值，再经过限幅后进行模式判断。

三相并网逆变器的双环控制策略研究1引言随着新能源发电在全世界范围内应用越来越广泛，并网发电技术也成为一个重要的研究方向[1-5]。

而新能源如太阳能电池、燃料电池以及小型风力发电都需要采用并网逆变器与电网相连接。

通常并网逆变器采用高频PWM调制下的电流源控制，从而导致进入电网的电流中含有大量高次谐波，一般会采用L滤波器进行滤除，但是目前一些研究文献[6-7]提到LCL滤波器具有比和L型滤波器更理想的高频滤波效果。

从而常被用于大功率、低开关频率的并网设备，同时基于LCL滤波器的控制技术也成为新的研究热点之一。

尽管LCL滤波器滤除高次谐波效果明显，但是LCL滤波器是一个谐振电路，其谐振峰对系统的稳定性以及并网电流波形质量有很大的影响，如何设计控制器使系统稳定运行是必需解决的问题。

在这种情况下基于电流双环的控制策略被提出来，同时文献[8][9]都提出了引入滤波电容电流内环的电流双环控制策略的可行性，并没有提出电流双环控制器的设计方案以及分析内外环的比例参数对系统的系统稳定性以及谐波阻抗的影响。

与逆变器控制为电压源采用电压电流双环控制策略的设计方法不同。

由于电流双环内外环控制器的带宽频带相差不大，所以不能按照电压源型逆变器的电压电流双环分开设计思路来确定控制器参数，此外电流双环控制策略应用于并网电流的波形控制，被控对象为工作在并网模式下采用LCL三阶滤波器的三相逆变器，其开环情况下系统的三个极点离虚轴很近，如何合理设计控制器参数使闭环控制系统具备一定的稳定裕度和快速动态响应速度需要进一步研究。

基于以上分析本文针对三相并网发电系统的运行特点以及LCL滤波器的工作特性，研究基于LCL 滤波器的电流双环控制的少自由度问题，并提出了基于高阶极点配置的实用新方法设计电流双环控制器参数，并配合劳思－赫尔维茨稳定判据验证控制系统稳定性，同时验证控制器参数和系统参数在一定范围内变化的情况下系统的鲁棒性，并最终将该设计方法得到的控制器参数应用于三相并网发电系统的实验平台，通过实验结果验证本文所提出的基于电流双环控制的三相并网逆变器具备一定的稳定裕度和快速动态响应速度。