张立奎
- 作品数：8 被引量：49H指数：5
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- 柔性直流附加鲁棒阻尼控制器设计被引量：6
- 2015年
- 针对包含柔性直流(VSC-HVDC)的交直流互联系统区间低频振荡现象,提出把基于线性矩阵不等式的多目标控制方法应用到柔性直流附加控制中。具体包括运用最小二乘-旋转不变方法(TLS-ESPRIT)辨识出系统降阶模型,综合考虑控制器的鲁棒性和控制代价,设定多目标函数,设计出H2/H∞多目标鲁棒附加阻尼控制器,并设计传统极点配置控制器进行比较。在PSCAD/EMTDC中搭建包含柔性直流的四机两域电磁暂态模型,特征值分析和时域仿真结果表明:在系统内部参数发生较大变化情况下,多目标鲁棒阻尼控制器具有更好的阻尼特性,并兼顾了控制器的控制代价。
- 张立奎张英敏李兴源李保宏
- 关键词：柔性直流线性矩阵不等式
- 基于同伦变换的VSC-HVDC分散协调鲁棒阻尼控制器设计被引量：7
- 2016年
- 针对含柔性直流的区域互联电力系统低频振荡,提出一种基于同伦变换的有功、无功分散协调控制方法。首先,通过数字子空间状态空间系统辨识算法辨识出系统多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)状态空间模型,并对系统进行振荡模态分析。其次,基于线性矩阵不等式鲁棒控制理论,设计出集中MIMO附加鲁棒控制器。最后,应用同伦变换将集中MIMO鲁棒控制器转化为分块对角化的结构,从而得到多个低阶单输入单输出鲁棒控制器。仿真验证表明,该文所设计的有功、无功相协调的分散鲁棒控制器能有效抑制低频振荡,控制器阶数低,无耦合,鲁棒稳定性强,在严重故障情况下能充分利用基于电压源换流器的直流输电的有功和无功调制能力,并且在信号丢失时能保持较好的阻尼性能。
- 张英敏刘凯李兴源张立奎
- 关键词：同伦算法子空间辨识
- VSC-HVDC互联系统电压稳定控制策略
- 2017年
- 柔性直流输电系统具有有功无功可独立解耦控制的特点,使其不仅可以实现直流系统内有功的合理分配,还可以通过对无功的控制辅助所连接的交流系统以维持电压稳定。为充分挖掘电压源型换流站无功输出潜力,提高与之连接的交流系统的电压稳定性,作者提出一种基于VSC-HVDC互联系统的电压稳定控制策略。在两端柔性直流系统中,对整流站采用直流电压偏差斜率控制,逆变站采用定直流电压控制,按照无功优先模式设置电流限幅即以无功电流的大小决定有功电流的限幅值,分别针对整流站和逆变站设计有功电流动态限幅控制器,扩大无功电流限幅值。在不需要站间通信的情况下,将VSC-HVDC输电系统部分有功转换为无功,提高了换流站的无功输出能力,以此减轻扰动或事故端系统调整无功的负担。通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提控制策略充分利用了VSC-HVDC互联系统的功率调整能力,提高了VSC-HVDC互联系统的交流电压稳定性。该控制策略为通过VSC-HVDC系统连接的交流系统的电压稳定问题提供了一种新的解决方案。
- 曾琦李兴源张立奎邓旗
- 关键词：电压源型换流器无功电流电压稳定性
- 考虑运行损耗和功率裕度的VSC-MTDC系统改进优化下垂控制策略被引量：21
- 2016年
- 不当的直流电压下垂系数易造成多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统运行损耗增加或部分换流站满载,为此提出了1种考虑网络损耗和功率裕度的改进优化下垂控制策略。分析了影响直流网络潮流的因素,在考虑直流线路电压降的情况下,推导出了换流站间功率分配与下垂系数的关系式。提出了直流网络潮流优化计算方法,并得出了各换流站最优下垂系数。以换流站优化下垂特性为基础,设置直流电压拐点,综合考虑直流系统运行损耗和换流站功率裕度,提出了改进的优化下垂控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建6端柔性直流输电系统仿真模型,对3种下垂控制策略下系统的运行特性进行了仿真分析,结果表明:常规下垂控制按换流站额定容量分配功率,优化下垂控制考虑直流网络损耗,改进优化下垂控制兼顾系统运行损耗和换流站设备使用率。仿真结果与理论分析一致,验证了所提改进控制策略的有效性和可行性。
- 曾琦李兴源张立奎
- 关键词：功率分配线路损耗功率裕度
- 混合多端直流输电系统附加控制器设计被引量：5
- 2016年
- 针对包含混合多端直流的交直流互联系统区间低频振荡现象,提出一种基于射影控制原理的控制器降阶设计方法。搭建混合三端直流输电系统,确定控制策略,利用总体最小二乘-旋转不变技术辨识出系统开环模型。得出系统状态反馈增益矩阵,保留闭环系统主导特征值,基于射影控制原理设计低阶输出反馈控制器,并基于线性矩阵不等式设计H_2/H_∞阻尼控制器进行比较。测试系统的特征值分析和时域仿真结果表明:射影控制器不仅阶数低,而且具有更好的阻尼特性和鲁棒性。
- 张立奎张英敏
- 关键词：低频振荡阻尼控制
- 一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略被引量：5
- 2017年
- 针对直流网络中功率不同程度的缺额提出了一种综合协调控制策略,在设计下垂控制运行特性曲线时综合考虑直流线路电阻上的压降和换流站的功率裕度,并在送端定有功功率换流站中增加下垂控制,避免换流站退出运行或者功率缺额过大导致直流电压失稳的情况。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了5端柔性直流输电系统模型,并进行仿真验证。所提出的综合协调控制策略在直流网络出现不平衡功率时,不仅能使直流网络中的潮流最优化,而且直流电压具有很强的刚性,同时也增加了多端柔性直流输电(voltage source converter multi-terminal direct current,VSCM TDC)系统的运行稳定性。
- 邓旗张英敏曾琦张立奎李志晗
- 关键词：协调控制直流电阻功率裕度
- 多端柔性直流输电系统协调控制策略被引量：5
- 2016年
- 为兼顾系统动态响应速度和换流站精确控制有功功率的能力,并保证系统直流电压控制具有一定刚性,本文提出将直流电压偏差控制特性曲线中定功率特性改为斜率特性,并将其作为辅助站的控制特性,而主导站采用定直流电压控制,其余换流站采用定功率和斜率混合控制。为实现该控制策略,根据各换流站的控制特性设计相应的控制器结构和参数,并在控制器中引入滞环以避免控制模式频繁切换。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建5端柔性直流输电系统,对系统处在不同的运行状态分别进行仿真,仿真结果表明,该协调控制策略能够满足系统在不同运行状态下的运行要求。
- 张立奎张英敏苗淼
- 关键词：多端直流输电控制策略滞环
- 基于柔性直流低频振荡阻尼控制器的优化设计被引量：1
- 2016年
- 针对柔性直流(VSC-HVDC)低频振荡的问题,首先通过最小二乘—旋转不变的方法(TLS-ESPRIT)分析了系统的特性,辨识出系统的传递函数;接着运用LQR优化算法引入状态观测器,得到带观测器的控制器传递函数即所求控制器;然后利用遗传算法对LQR函数的参数Q、R进行优化,得出效果更加明显的控制器,从而实现对柔性直流低频振荡的有效控制;最后为比较最优控制器与其他控制器的效果,利用经典极点配置法设计了控制器。PSCAD/EMTDC仿真表明,最优控制器可较好地抑制各种扰动下的低频振荡,具有较好的鲁棒性;利用输出反馈,有利于工程实践。
- 朱显亮张英敏李兴源刘天琪郭磊张立奎刘凯
- 关键词：柔性直流低频振荡控制器
