独立联合控制

独立联合控制【独立联合控制】独立联合控制(Independent joint control)是指利用 PR 控制器可无静差地跟蹤交流参考量 、PI 控制器可无静差地跟蹤直流参考量的特性,提出基于比例谐振(PR)与比例积分(PI)联合控制的併网逆变器直流注入控制策略,以消除併网电流中的直流分量,各方面独立控制的控制方法 。
基本介绍中文名:独立联合控制
外文名:Independent joint control
涉及学科:信息科学
套用:自动化
利用:PR 控制器 等
基于:比例谐振(PR)与比例积分(PI)
背景随着大型企业非线性及无功负载的大量增加,配电网中电流、电压波形畸变程度及相角偏移也日益严重 。目前电力电子器件额定功率有限,与电网所要求控制的电压之间产生矛盾 。因此,有源电力滤波器的多样化方案成为研究的重点 。补偿系统能否套用于实际取决于其结构的複杂度,滤波系统的治理效果取决于其控制方法 。为了套用实际并提高滤波效果,针对各类拓扑结构提出了许多新颖的控制方法,均有各自的优势,但都局限在低压小容量系统中使用 。传统的混合型电力滤波器无法像无源滤波器一样补偿无功功率,因此提出了用于补偿谐波和无功功率的新型拓扑结构 。例如改进多通道注入式 HAPF 与TCR 联合系统,双环解耦电压型逆变器控制的研究 。这些新的拓扑与控制方法结构複杂,补偿时是分别併入电网,没有达到联合控制的目的,且这些方法并没有大幅度减小有源电力滤波器容量 。独立控制独立控制的本质是实现 3 方面功能:1)谐波补偿频次可选;2)各选择次谐波补偿程度可独立设定;3)各选择次谐波可无静差补偿 。独立的悬浮绕组控制系统,所需的转矩绕组气隙磁链的幅值和相位可通过独立的电压模型方法辩识得到 。基于单冷源空调系统温湿度独立控制方法,对空调机组的热湿控制功能段及控制方式进行了改进 。随着电力电子等非线性负荷在工业和民用场合套用越来越广泛,电网中电流波形畸变更加严重,电能质量问题越来越显着 。套用有源电力滤波器(active power filter,APF)被公认为治理电网谐波、改善电能质量的最有效手段 。现阶段APF有两个最重要的性能要求:1)高补偿精度,即要求补偿后的网侧电流总谐波畸变率和各次谐波含有率均达到GB/T 14549-93 规定的指标(或者企标的补偿后的网侧电流总谐波畸变率小于5%,进一步各次谐波畸变率均小于1%);2)装置容量的灵活充分利用,如当补偿容量超过装置最大容量时进行分次输出限幅或者只对指定次谐波进行补偿 。满足上述性能要求的最有效方法是实现APF 谐波独立控制,其本质是实现APF 功能:1)谐波补偿频次可选;2)各选择次谐波补偿程度可独立设定(通常为0%~100%);3)各选择次谐波无静差补偿 。这3 方面功能不仅可使APF 对各次谐波的补偿精度大大提高,同时可实现其对输出容量最灵活和最充分地利用 。提出一种基于多同步旋转坐标系的指定次谐波电流控制方法,各指定次谐波控制对应各同步旋转坐标系下PI 控制器,而且随着指定频次的增多,多控制器间容易产生耦合,参数难整定,计算量大 。採用谐波集中检测结合多比例谐振器(multi-proportional resonant,MPR)的分次电流环,虽然较计算量减少,但控制系统模型一致,本质仍一样 。提出採用谐波分次检测结合採用单PI 控制器集中电流环,并在检测环节中加入相位补偿以抑制检测环节和电流环固有时延对控制系统稳定性的影响,但其未解决採用单PI 控制器集中电流环跟蹤各选择频次谐波分量时存在的静差问题 。综上,当前APF 谐波独立控制实现的研究存在以下问题:谐波集中检测和谐波分次检测,仅后者能实现谐波独立控制的功能1 和2;集中电流环和分次电流环,前者结构简单实现容易,但仅后者可以实现谐波独立控制的功能3,可是当电流环採用多个控制器时,控制系统複杂,随着控制器数目增多,参数难以整定,容易出现控制系统稳定性问题,计算量大 。因此同时实现谐波独立控制的3 方面功能成为当前难点 。针对以上问题,从APF 谐波独立控制实现的核心即谐波控制系统结构角度展开研究,将现有 APF 谐波控制策略分为4 类:1)谐波集中检测结合集中电流环;2)谐波集中检测结合分次电流环;3)谐波分次检测结合集中电流环;4)谐波分次检测结合分次电流环 。多方面对比后,提出改进谐波分次检测结合集中电流环的谐波控制系统结构,具体包含选择次补偿和全补偿模式两种运行模式下结构 。该方法充分利用两方面特性:1)集中电流环对输入的各频次分量增益固定且可得;2)谐波分次检测得到的各频次分量通过乘以校準增益后,其幅值和相位均可调节,从而通过谐波分次检测后再分次校準集中电流环静差,很好地实现了APF 谐波独立控制的3 方面功能,同时由于採用集中电流环,控制系统简单,参数易整定、不易出现稳定性问题 。联合控制联合控制利用 PR 控制器可无静差地跟蹤交流参考量 、PI 控制器可无静差地跟蹤直流参考量的特性,提出基于比例谐振(PR)与比例积分(PI)联合控制的併网逆变器直流注入控制策略,以消除併网电流中的直流分量 。桁架锚索联合控制技术是将处于受压状态的巷道两肩窝深部岩体作为锚固点和承载结构的基础, 採用高预拉力对拉并锁紧两根钢绞线, 直接作用于顶板浅部的围岩, 提供水平预应力改善顶板的应力状态, 强化低位岩体的力学性能和提高其抗变形性能, 控制层状顶板的不协调变形。补偿原理SHPF 和TCR 组合的新型拓扑结构 。SHPF 由一个小容量的APF 和一个LC 五次无源滤波器串联组成 。其中APF 由串接注入式升压电感(