虚拟电阻

摘要： 针对低压微网孤岛状态下采用下垂控制时逆变器产生的频率偏移、功率无法精确均分、输出电压跌落等问题,提出了一种基于GPS的同步定频微网功率均分控制策略。首先通过分析逆变器并联系统的环流特性和功率分配特性,确定了影响功率分配和产生环流的因素,然后从消除电压相位差和减小线路阻抗差异对功率分配的影响入手,利用GPS秒脉冲计算生成旋转坐标系的同步相角,产生相位相同和频率固定(50 Hz)的输出电压,同时引入虚拟电阻减小线路阻抗差异对功率分配的影响,并给出虚拟电阻的具体选取方法,最后引入幅值补偿环节补偿了虚拟电阻造成的压降。通过Matlab仿真验证了本文所提的控制策略的功率均分效果更好。

摘要： 恒功率负载因其负阻特性,会对直流系统的稳定性产生不利影响,造成系统电压振荡。已有的稳定性研究主要针对单极性直流系统,缺少对双极性直流系统的稳定性分析及控制方法的研究。该文以采用半桥型电压平衡器架构的双极性直流系统为例,首先,对双极性直流系统的稳定性判据进行阐述;然后,采用状态空间平均法建立电压平衡器的模型,得到其控制对输出电压的传递函数;在此基础上,针对恒功率负载带来的稳定性问题,提出一种基于并联虚拟电阻的有源阻尼控制方法,以改善其稳定性;同时,还利用Lyapunov间接法分析不平衡负载对双极性系统的稳定性的影响,得出双极性系统的稳定性由系统的总输出功率决定的结论;最后,由仿真和实验验证了所提的双极性直流系统稳定性分析方法和有源阻尼方法的有效性。

摘要： 无刷双馈电机是一种定子励磁的双电气端口电机,与常规的异步电机、同步电机相比,具有多个自由度,运行方式灵活。在电机系统起动时,两套电源需要先后投入使用。为了避免施加激励时产生冲击并获得理想的输出转矩,应根据电机机械特性与应用工况选择合适的起动方式。该文首先利用无刷双馈电机的数学模型对其双馈及异步运行模式下的转矩特性进行分析;然后针对这两种运行模式,分别提出了基于虚拟电阻的恒转矩异步起动控制策略与基于定子控制绕组开路电压跟踪的双馈起动控制策略;最后利用一台30kW的样机建立无刷双馈变频调速系统的实验平台,实验结果验证了所提双馈与异步起动控制策略的可行性与有效性。

摘要： 针对传统方法抑制双馈风机经不同串补电容并网引发的次同步振荡效果不佳的问题,文中提出一种基于虚拟电阻的风机分数阶比例-积分(FOPI)控制策略。首先,分析风电系统次同步振荡发生机理,并以风机并网电流为输入信号设计宽频带次同步电流滤波器,构建出虚拟电阻控制器以增强系统电气阻尼;之后,利用Oustaloup算法改进分数阶积分算子,以网侧变流器控制方程为底层模型重构FOPI电流控制环,分析积分阶次对电流跟踪动态特性的影响;然后,通过引入非线性迭代权重以及学习因子改进传统灰狼优化算法,优化控制策略参数;最后,利用Matlab/Simulink搭建仿真验证模型,结果表明所提策略能有效抑制不同串补度下的次同步振荡,表现出较强的鲁棒稳定性。

摘要： 为提高LC型逆变器的电压跟踪和抗扰性能,提出了一种新型电压电流双环控制策略.首先,引入虚拟电阻后对消零极点,将电压环整定为一阶惯性环节,从而减小电压跟踪时的超调;其次,采用次速电流环控制方法提高电流环的响应速度,进而抑制暂态时的电压突变;最后,分析电压恢复期产生超调的原因并通过自适应积分器初值消除超调,改善了扰动时的电压波形畸变.所提新型控制策略在传统双环控制的基础上,分别对电压环和电流环算法进行改进,针对性地解决了后者阶跃响应和抗负载扰动性能不足的缺点,MATLAB/Simulink模型的仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.

摘要： 负荷虚拟同步机(LVSM)技术可使电动汽车(EV)充电桩等负荷主动参与电网调频,但在EV两级式充电结构中,基于比例积分(PI)控制的后级DC/DC变换器的特性会削弱LVSM的调频性能。为此,提出一种虚拟电阻(VR)控制策略,通过重塑后级DC/DC变换器的输入阻抗为阻性,优化了LVSM的调频性能,充分发挥了LVSM的网荷互动能力。从理论上对比了采用传统PI控制和所提出的VR控制时,负荷扰动后电网频率偏差、各台LVSM直流母线电压和充电电流变化量的响应过程,结果表明VR控制通过充电电流调节过程使电网频率稳定性有所提升,且未对LVSM直流母线电压的稳定性造成不良影响。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提控制方法的有效性。

摘要： 电网电压故障会对电机定、转子的电压电流造成冲击,对电网安全造成影响.为研究无刷双馈发电机在电网故障期间的特性并设计对应的控制策略,本文分析了无刷双馈电机定子控制绕组的等效模型和阻尼特性,提出在电流内环控制器引入虚拟电阻的控制策略,该方法能有效抑制控制绕组电压电流瞬态响应的振荡,加快响应时间;对不平衡故障,本文分析了故障时各分量的影响,引入正负序旋转坐标系进行分离控制,消除控制目标中的负序分量,保障机组在故障期间不间断运行.仿真和实验表明,无需撬棒电路即可实现无刷双馈电机在电网对称故障和不平衡故障下的穿越.

摘要： 现有研究有很多针对多端柔性直流下垂系数的计算方法,但是鲜有基于虚拟电阻的下垂系数计算方法.参考I-V下垂控制策略,提出了一种基于虚拟电阻的P-V下垂控制策略.首先,在放射型直流电网中,分析了换流站直流端口电压与公共母线电压之间的关系.通过设置虚拟电阻得出换流站桥臂电压和直流端口电压的关系,并根据P-V下垂控制策略,推导出基于虚拟电阻的P-V下垂系数计算方法.随后,分析了该下垂系数计算方法存在极限运行状态下无法计算的问题,并提出了对应的解决方法,完善了控制策略.最后,在仿真软件中搭建了一个6端放射型柔性直流电网仿真模型,分别对比例下垂控制、自适应下垂控制和基于虚拟电阻的下垂控制策略进行仿真验证.通过对比发现,提出的基于虚拟电阻的P-V下垂控制策略有直流电压偏差较小、功率分配较为合理的特点.

摘要： 针对低压微电网中由于并联逆变器线路阻抗的不匹配而导致的并联逆变器输出有功功率分配不均,而加入传统虚拟阻抗容易产生母线电压降的问题,该文首先分析并得出保证负荷合理分配的主要条件,然后在传统定值虚拟阻抗的基础上,提出了一种自适应虚拟电阻.该策略无需本地线路阻抗信息,有效缓解了因并联逆变器间环流过大而导致的功率分配偏差过大的问题,并且减少了母线电压降.最后通过在MATLAB/Simulink平台建立微电网仿真模型,结果显示该控制策略可以有效改善负荷分配情况和系统的电能质量.

摘要： MMC(modular multilevel converter,MMC)直流输配电技术相比传统的直流输配电技术,更适用于向弱交流电网供电的情况.但随着新能源发电渗透率增加,电力系统的等效惯量和等效阻尼逐渐减小,其稳定性问题变得越来越严重.而虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的提出有效地解决这一问题.为进一步提高系统的稳定性,在已有VSG控制技术的基础上,提出了一种基于虚拟电阻的MMC控制策略.首先,介绍了MMC换流器系统的拓扑结构;然后通过建立受端交流电网MMC系统小信号模型分析得出电阻对系统稳定性的影响.在此基础上,对VSG控制技术进行改进,等效增大MMC换流器系统与交流电网之间的电阻,从而提高系统的稳定性;最后,通过PSCAD/EMTDC软件进行仿真计算,结果验证了所提控制策略的正确性.

摘要： 本文分别推导出三相孤岛型分布式发电系统在abc坐标系、αβ坐标系下的数学模型,针对三相孤岛逆变器采用PI控制需要进行多次坐标变换和解耦控制的缺点,研究了基于αβ坐标系下可以实现无静差控制并且无需解耦的控制方法一PR控制.此外,本文采取在滤波电容两端并联虚拟电阻的方法,即有源阻尼的方法来抑制LCL滤波器产生的谐振尖峰,最后通过仿真和实验研究来验证了三相孤岛逆变器采用PR控制和有源阻尼的可行性.

摘要： 大规模新能源发电系统中多逆变器并网运行会影响电网的稳定运行与电能质量.考虑逆变器群线路阻杭的差异和LCL滤波参数的差异,本文建立了不同类型逆变器并联系统的阻杭耦合等效模型,通过分析不同激励源单独作用时对逆变器输出电流的幅频响应特性探讨了不同类型逆变器并联耦合谐振机理,当电网电压单独激励时,逆变器网侧输出电流存在一个正谐振峰和一个负谐振峰;当自身激励源单独作用时,逆变器网侧输出电流存在两正一负共3个谐振峰;当其他激励源单独作用时,逆变器网侧输出电流存在两正一负共3个谐振峰.且谐振频率随着逆变器并联台数的增加而向低频移动,加剧系统全局谐振风险.为此,提出了有源阻尼谐振抑制方法,通过在LCL滤波电容两端引入并联虚拟电阻,为逆变器输出电流中低次谐波电流提供了低阻杭通道,高次谐波通过并联电容滤除,避免了逆变器输出的谐波电流流入电网,解决了在不同参数类型逆变器、不同线路连接阻杭下的多逆变器并联谐振问题,增强了微网系统稳定性.仿真验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文探讨了基于虚拟电阻概念的active damping LCL滤波器的实现.文中参照passive damping LCL滤波器稳定性分析结果,用待定系数法求出虚拟电阻的计算公式.在系统框图中通过引入虚拟电阻改变控制算法,抑制了LCL电路中谐振现象的产生,克服了passive damping LCL滤波器的缺点,实验结果验证了该方法的可行性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 在三相并网逆变器中采用LCL 型滤波器可以有效地滤除输出电流的高次谐波，并且在低频时，较单电感达到相同的滤波效果，其取值更小。由于LCL 滤波器是3 阶非线性系统，容易使逆变系统稳定性变差，本文采用了直流侧电压外环，基于dq 坐标系下的逆变器侧电流内环的控制策略避免了网侧电流反馈时比例增益受限制的影响，为了进一步提高并网功率因数，加入了LCL 滤波电容电流前馈补偿的控制策略，同时去除LCL 中滤波电容电阻，引入虚拟阻尼的方法，增强了系统的稳定性，通过仿真验证了该方法的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟并联电阻的虚拟同步机的LC谐振抑制方法，属于分布式发电逆变器控制及电力电子技术领域。应用该控制方法的虚拟同步机的并网拓扑结构包括直流侧电压源、三相逆变器、三相线路阻抗和三相电网。所述方法通过虚拟同步机控制、虚拟并联电阻控制，在不损失可再生能源发电功率，不增加额外硬件成本的前提下，抑制虚拟同步机LC谐振，改善虚拟同步机并网电能质量。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟并联电阻的虚拟同步机的LC谐振抑制方法，属于分布式发电逆变器控制及电力电子技术领域。应用该控制方法的虚拟同步机的并网拓扑结构包括直流侧电压源、三相逆变器、三相线路阻抗和三相电网。所述方法通过虚拟同步机控制、虚拟并联电阻控制，在不损失可再生能源发电功率，不增加额外硬件成本的前提下，抑制虚拟同步机LC谐振，改善虚拟同步机并网电能质量。

摘要： 本申请涉及集成电路领域，公开了一种具有虚拟填充的精密电阻器结构，包括：半导体衬底，设置在半导体衬底中的第一虚拟填充层；设置在半导体衬底表面上的第一介电层，第一介电层中设置有第二虚拟填充层；设置在第一介电层表面上的第二介电层，第二层介电层中设置有电阻体，电阻体两端设置有互连结构；设置在第二介电层表面上的第三介电层，第三介电层中设置有金属互连层，金属互连层分别与两端的互连结构连接。第一虚拟填充层沿垂直于电阻体延伸的方向呈间隔排布，第二虚拟填充层沿垂直于电阻体延伸的方向呈间隔排布，并且，第一虚拟填充层和第二虚拟填充层相互平行且交替设置。本申请可以提高电阻器的散热和可靠性。

摘要： 本申请涉及一种基于虚拟接地电阻的高压直流线路纵联保护方法及系统，属于继电保护技术领域，解决现有方法存在的耐过渡电阻能力差、区外故障时易误动的问题，一种基于虚拟接地电阻的高压直流线路纵联保护方法，包括：交直流混联系统在发生故障后一个换相周期内，获取所述换流器的导通状态信息以及所述换流器所属一侧电路的特性参数；根据所述导通状态信息和所述特性参数，确定所述电路的特征频率；根据所述特征频率和所述特性参数，确定虚拟接地电阻；根据所述虚拟接地电阻，确定故障区域。本申请提供的技术方案可以提高故障判断结果的可靠性和灵敏性。

摘要： 本发明公开了基于动态虚拟电阻的虚拟同步发电机控制方法。本发明在两相旋转坐标系中设计虚拟电阻，将传统的稳态虚拟同步电阻设计为具有高通滤波器形式的动态虚拟同步电阻，利用动态虚拟同步电阻的在低频段表现为小电阻从而不影响虚拟同步发电机的稳态性能，在谐振点处表现为一定值的电阻,从而减小了虚拟同步发电机输出有功功率和无功功率在动态过程中的耦合程度，抑制了虚拟发电机动态过程中的振荡。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟电阻的换相失败期间送端电网暂态过压抑制方法，当检测到高压直流换相失败引发的送端整流侧过电压超过启动门槛时，根据送端三相电压变化量和虚拟电阻得到直流电流附加调节量；为提升暂态过电压抑制的快速性，定义归算因子并将虚拟电阻归算至定电流控制器的输出端，直流电流附加调节量转化为触发角附加调节量，并叠加到定电流控制器的输出端进行控制。其中，虚拟电阻的参数选取综合考虑暂态过电压抑制效果和逆变侧换相裕度约束下的直流电流控制范围。本发明方法可将送端暂态过电压特性引入到整流侧定电流控制器，在不增加额外无功设备投资成本的基础上，有效抑制直流换相失败期间送端电网的暂态过电压水平。

摘要： 本发明公开了基于动态虚拟电阻的虚拟同步发电机控制方法。本发明在两相旋转坐标系中设计虚拟电阻，将传统的稳态虚拟同步电阻设计为具有高通滤波器形式的动态虚拟同步电阻，利用动态虚拟同步电阻的在低频段表现为小电阻从而不影响虚拟同步发电机的稳态性能，在谐振点处表现为一定值的电阻,从而减小了虚拟同步发电机输出有功功率和无功功率在动态过程中的耦合程度，抑制了虚拟发电机动态过程中的振荡。

摘要： 本发明涉及电力系统自动化技术，具体涉及一种考虑虚拟电阻和故障限流器的VSG故障穿越方法，系统包括VSG、磁通耦合型故障限流器FC‑FCL、自适应虚拟电阻控制AVRC的控制系统、滤波电感、附加电阻、滤波电容。控制方法在传统VSG系统的基础上，增设自适应虚拟电阻控制，并协调采用磁通耦合型故障限流器控制；轻度故障时，沿用VSG固有控制；中度故障时，采用自适应虚拟电阻控制；重度故障时，采取虚拟电阻控制协调故障限流器的控制。通过虚拟电阻和故障限流器的协同应用，成功提升了VSG面对电网故障的鲁棒性，以及故障穿越的能力。

摘要： 本发明为基于自适应虚拟电阻的广域电力系统稳定方法。首先，该方法通过分析锁相环、电流控制环对并网逆变器输出阻抗的影响，以及并网逆变器输出阻抗和电网阻抗之间的交互作用，建立了考虑PLL影响的并网逆变器的广域阻抗模型；然后，基于广域阻抗模型设计了广域稳定性判据，以判别并网逆变器系统在广域范围内是否稳定；同时建立了广域电力系统稳定器，将广域电力系统稳定器并联到PCC点，能够在不改变原系统控制参数和结构的前提下，重塑并网逆变器的输出阻抗并提高其相位；最后，根据系统谐振工况的变化实时对虚拟电阻值进行自适应调节，达到在广域范围内抑制谐振、镇定系统的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟电阻的变流器纹波均流控制方法及系统，包括：通过外电压环控制生成控制参考电流；直流母线上的本地直流电压经过纹波抑制路径生成纹波基准电流；其中，所述纹波抑制路径包括带通滤波器和虚拟电阻；带通滤波器用于实现在稳态和瞬态过程中的纹波均流，虚拟电阻用于保证纹波电流均流的效果；所述控制参考电流和纹波基准电流进入内部电流控制器，输出用于控制变流器开关管的控制信号，实现变流器纹波均流控制。本发明控制方法能够同时适用于dc‑APF或者基于SC的ESS中的BDC中，实现适当纹波电流均流的控制方案，具有广阔的工程应用前景。