基于卡尔曼滤波状态估计的输电线路故障测距

1

作者 胡瑾 吕干云 +2 位作者 叶加星 章心因 陈光宇 《电气自动化》 2023年第4期85-87,90,共4页

为提高在外部复杂条件下线路故障测距精度,提出一种基于自适应卡尔曼滤波(adaptive kalman filtering,AKF)状态估计的输电线路测距方法。首先分析短路时电压信号特性,建立状态变量为基波与各次谐波的状态空间模型;然后用AKF实现状态估计... 为提高在外部复杂条件下线路故障测距精度,提出一种基于自适应卡尔曼滤波(adaptive kalman filtering,AKF)状态估计的输电线路测距方法。首先分析短路时电压信号特性,建立状态变量为基波与各次谐波的状态空间模型;然后用AKF实现状态估计,通过对谐波分量进行行波检测分析,确定行波抵达终端的时刻,并结合双端测距法确定故障距离;最后通过在三节点环网进行仿真分析,验证所提方法在不同故障条件下故障测距的有效性。在不同故障距离与强度噪声情况下,均能精确测量出故障点在线路上的位置。 展开更多

关键词 行波测距 自适应卡尔曼滤波 状态估计 双端测距法 输电线路

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基于VSC-HVDC的风力发电系统低电压穿越协调控制 被引量：19

2

作者 章心因 胡敏强 +1 位作者 吴在军 郝思鹏 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期138-143,共6页

提出一种适用于通过VSC-HVDC系统并网风电场的低电压穿越协调控制策略。建立高压直流输电线路和风电场的模型,分析电网故障期间系统的工作原理。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站提供无功支持,并采用基于电压控制的快速功率降低算法... 提出一种适用于通过VSC-HVDC系统并网风电场的低电压穿越协调控制策略。建立高压直流输电线路和风电场的模型,分析电网故障期间系统的工作原理。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站提供无功支持,并采用基于电压控制的快速功率降低算法控制风电场馈入功率,维持直流系统功率平衡;对风电机组功率控制进行改进,提出分层控制与HVDC控制相协调,保持风电机组的电压稳定。算例仿真结果验证了该控制策略的快速性和有效性。 展开更多

关键词 风电场 VSC-HVDC 低电压穿越 协调控制 分层控制 电压控制 高压直流输电

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基于VSC-HVDC并网风电场的低电压穿越技术研究 被引量：6

3

作者 章心因 胡敏强 +1 位作者 吴在军 郝思鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第19期93-99,共7页

VSC-HVDC系统应用于大规模风电集中并网、远距离输送时,要解决电网故障时风电场的低电压穿越(LVRT)问题。为此,提出VSC-HVDC系统与风电场的协调控制策略。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站对电网提供无功支持并采用基于频率控制的快... VSC-HVDC系统应用于大规模风电集中并网、远距离输送时,要解决电网故障时风电场的低电压穿越(LVRT)问题。为此,提出VSC-HVDC系统与风电场的协调控制策略。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站对电网提供无功支持并采用基于频率控制的快速功率降低算法控制风电场馈入功率,维持直流线路功率平衡。同时,提出风电机组分层控制,使之与HVDC功率控制相协调,保持风电机组的电压稳定。VSC-HVDC系统与风电场间无需通信连接,无需增加设备投资,具有较好的经济性。最后,算例仿真结果验证了该控制策略的快速性和有效性。 展开更多

关键词 风电场 VSC-HVDC 低电压穿越 协调控制 分层控制

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基于VSC-HVDC的风电系统低电压穿越技术综述 被引量：8

4

作者 章心因 吴在军 +1 位作者 郝思鹏 程桂林 《电测与仪表》 北大核心 2013年第7期1-6,共6页

轻型高压直流输电系统(VSC-HVDC)是风电技术的重要发展方向。随着风电比重快速增加,电网对风电机组及其并网系统地低电压穿越(LVRT)能力提出了更高的要求。本文首先分析了电压跌落对VSC-HVDC系统和风电机组的影响,继而简要地总结了风电... 轻型高压直流输电系统(VSC-HVDC)是风电技术的重要发展方向。随着风电比重快速增加,电网对风电机组及其并网系统地低电压穿越(LVRT)能力提出了更高的要求。本文首先分析了电压跌落对VSC-HVDC系统和风电机组的影响,继而简要地总结了风电机组LVRT技术,然后对各种适合于VSC-HVDC风电系统的LVRT方案进行了分析评价,并重点讨论了该风电系统的LVRT协调控制技术。 展开更多

关键词 风电场 VSC-HVDC 电压跌落 低电压穿越 协调控制

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风力发电直流并网及变速直流发电系统运行控制研究 被引量：5

5

作者 章心因 吴在军 +1 位作者 郝思鹏 程桂林 《电测与仪表》 北大核心 2012年第10期60-65,共6页

远距离大容量风电场通过柔性直流输电系统(VSC-HVDC)并网将是风电技术发展的重要方向,但按交流并网结构设计的并网系统不能完全体现VSC-HVDC输电的优点。首先分析了多种基于柔性输电技术的风电场新型直流并网接入方案,继而提出风电场内... 远距离大容量风电场通过柔性直流输电系统(VSC-HVDC)并网将是风电技术发展的重要方向,但按交流并网结构设计的并网系统不能完全体现VSC-HVDC输电的优点。首先分析了多种基于柔性输电技术的风电场新型直流并网接入方案,继而提出风电场内部采用直流母线的新型拓扑结构及适用于此结构的变速直流发电系统(VSDC),然后分析了VSDC的运行控制原理并仿真实现了最大风能跟踪。结论说明基于该结构的新型风力发电系统具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 风力发电 直流并网 接入方案 变速直流发电系统 风能跟踪

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基于NSGA-Ⅱ算法的柔性电网需求侧多目标调控研究

6

作者 韩鸿愈 吕干云 +2 位作者 叶林青 马玎 章心因 《电气时代》 2023年第12期54-59,共6页

基于NSGA-Ⅱ算法,针对柔性电网的需求侧进行多目标调控研究。建立了用户侧电力负荷模型,提出了柔性负荷和刚性负荷的分类,构建了需求侧响应的多目标优化模型,包括经济性、可靠性和舒适性三个优化目标。同时考虑了功率平衡和功率限制等... 基于NSGA-Ⅱ算法,针对柔性电网的需求侧进行多目标调控研究。建立了用户侧电力负荷模型,提出了柔性负荷和刚性负荷的分类,构建了需求侧响应的多目标优化模型,包括经济性、可靠性和舒适性三个优化目标。同时考虑了功率平衡和功率限制等约束条件。最后通过算例仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性电网 柔性负荷 电力负荷模型 功率限制 需求侧响应 多目标优化模型 功率平衡 用户侧

原文传递

基于谐波变化的电容器故障预警与仿真

7

作者 陈兴 俞明 +3 位作者 殷邦耀 赵月影 章心因 吕干云 《电工电气》 2023年第10期32-35,共4页

针对交流滤波器的电容器组件易出现故障问题,结合监测系统的电能质量数据,提出了一种基于谐波滤除率变化的交流滤波器电容器组故障诊断方法。通过采集电能质量监测谐波数据,并计算分析谐波滤除率变化,判断谐波滤波电容故障,进而实现对... 针对交流滤波器的电容器组件易出现故障问题,结合监测系统的电能质量数据,提出了一种基于谐波滤除率变化的交流滤波器电容器组故障诊断方法。通过采集电能质量监测谐波数据,并计算分析谐波滤除率变化,判断谐波滤波电容故障,进而实现对电容故障预警。利用MATLAB软件建立含有双调谐交流滤波器的电路模型,仿真结果有效证实了方法的可靠性。该故障诊断方法在无需安装额外设备的情况下,能够提前发现设备故障及预警,方便管理、成本较低。 展开更多

关键词 电容器故障 谐波滤除率变化 电能质量数据 交流滤波器

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应用型本科“电路”课程的改革与实践 被引量：11

8

作者 章心因 李先允 +1 位作者 郝思鹏 范瑛 《电气电子教学学报》 2011年第S1期93-96,99,共5页

"电路"课程作为应用型本科电气工程及其自动化的主要专业基础课程,对其教学内容、教学方法、教学手段和实验技能的改革与探索—直是教学的重点,同时在教学改革中又凸显出课时不断压缩与教学内容不减反增的矛盾和如何培养学生... "电路"课程作为应用型本科电气工程及其自动化的主要专业基础课程,对其教学内容、教学方法、教学手段和实验技能的改革与探索—直是教学的重点,同时在教学改革中又凸显出课时不断压缩与教学内容不减反增的矛盾和如何培养学生的实践能力及创新精神等问题。根据多年对电路课程教学与实践的探索,本文总结了该课程在新时期应如何从偏重传授知识的传统教学模式转向现代教育模式,培养适应高科技发展需要的专业技术人才的一些教学实践和体会。 展开更多

关键词 电路 教学内容 教学方法 教学手段 教学环节

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永磁同步风力发电机并网运行研究 被引量：1

9

作者 章心因 胡敏强 +1 位作者 陈小虎 吴在军 《江苏电机工程》 2008年第5期1-5,共5页

首先比较了2种主流变速恒频风力发电系统,再对永磁同步发电机系统的并网电路进行了分析。针对不控整流器加并网PWM变换器这种结构,提出采用直流母线电压控制同时实现并网与最大风能跟踪。分析了并网PWM变换器通过功率解耦控制直流母线... 首先比较了2种主流变速恒频风力发电系统,再对永磁同步发电机系统的并网电路进行了分析。针对不控整流器加并网PWM变换器这种结构,提出采用直流母线电压控制同时实现并网与最大风能跟踪。分析了并网PWM变换器通过功率解耦控制直流母线电压的原理,提出采用直流母线电压作为参数的直接并网方法。分析了直流母线电压与发电机转速间的关系,提出采用直流电压变步长扰动替代转速定步长扰动实现最大风能跟踪。进行了详细的仿真,证明提出的控制策略简单可行,具有实用价值。 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频 永磁同步发电机 并网 最大风能跟踪

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基于直流电动机电流闭环控制的风力机特性模拟 被引量：1

10

作者 章心因 杨志超 +1 位作者 李先允 许大宇 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2008年第2期17-21,共5页

风能是一种无污染、可再生的绿色能源.开发风能,大力发展风力发电是解决世界能源危机的一个行之有效的途径.风力机模拟是在实验室环境下研究风力发电的前提.本文首先分析了风力机的功率、转矩特性,指出风力机模拟的要求在于模拟转矩-转... 风能是一种无污染、可再生的绿色能源.开发风能,大力发展风力发电是解决世界能源危机的一个行之有效的途径.风力机模拟是在实验室环境下研究风力发电的前提.本文首先分析了风力机的功率、转矩特性,指出风力机模拟的要求在于模拟转矩-转速特性.针对现有风力机模拟方法的不足,提出一种基于BUCK调速电路的直流电动机电流闭环控制的模拟方法.并进行了模拟试验,模拟结果与风力机理论曲线吻合,表明该方法是一种简单可行的风力机模拟方法. 展开更多

关键词 风力机模拟 直流电动机 BUCK电路 电流闭环控制

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新型静止无功发生器的机理分析与仿真研究 被引量：1

11

作者 章心因 李先允 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2007年第1期19-23,共5页

无功功率是电力系统的重要参数,研制出快速、灵活,能在正负两个方向调节无功的装置,对保证供电质量有很大意义.新型静止无功发生器(ASVG)是柔性交流输电技术(FACTS)的核心装置,可有效防止大型电网在无功不足状态下,因电压不稳造成的电... 无功功率是电力系统的重要参数,研制出快速、灵活,能在正负两个方向调节无功的装置,对保证供电质量有很大意义.新型静止无功发生器(ASVG)是柔性交流输电技术(FACTS)的核心装置,可有效防止大型电网在无功不足状态下,因电压不稳造成的电网崩溃.本文分析了ASVG的结构及其原理,并进行了仿真,证明ASVG在稳定负荷电压和调节无功方面具有灵活、快速等特点,有广阔的发展和应用前途. 展开更多

关键词 无功功率补偿 电压稳定 柔性输电技术 ASVG

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基于半监督支持向量机的电压暂降源定位 被引量：13

12

作者 吕干云 蒋小伟 +4 位作者 郝思鹏 林芬 程浩忠 章心因 李军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期76-81,共6页

电压暂降源定位对解决相应供用电双方纠纷及责任认定等起到重要作用。针对现有暂降源定位方法的准确率低、含源位置信息的电压暂降监测数据非常有限且不易获取等问题,提出了一种基于半监督支持向量机(SVM)的电压暂降源定位方法。首先分... 电压暂降源定位对解决相应供用电双方纠纷及责任认定等起到重要作用。针对现有暂降源定位方法的准确率低、含源位置信息的电压暂降监测数据非常有限且不易获取等问题,提出了一种基于半监督支持向量机(SVM)的电压暂降源定位方法。首先分析了现有源定位方法的定位机理和判据,然后通过支持向量机结合多个定位特征量,利用二分类思想在高维定位特征空间内构建上下游分类面。最后运用半监督SVM充分利用大量无暂降源位置标签的电压暂降监测数据,不断优化上下游定位的分类面,从而实现少量标签数据下电压暂降源的优化定位。实验结果表明,在少量标签数据下,该方法定位准确率高,能可靠定位出各类电压暂降源位置。 展开更多

关键词 电压暂降 源定位 半监督支持向量机 标签数据

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三相并网逆变器改进型直接功率预测控制 被引量：10

13

作者 陈强 任浩翰 +3 位作者 杨志超 吕干云 章心因 叶曙光 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期100-105,共6页

在三相并网逆变器数学模型基础上,提出了一种基于空间矢量调制的改进型直接功率预测控制,该控制方法在同步旋转坐标系下实现。由于控制系统实际延时两拍,需对下一拍的输出功率和电流进行预估,然后得到两拍后达到目标功率所需要的输出。... 在三相并网逆变器数学模型基础上,提出了一种基于空间矢量调制的改进型直接功率预测控制,该控制方法在同步旋转坐标系下实现。由于控制系统实际延时两拍,需对下一拍的输出功率和电流进行预估,然后得到两拍后达到目标功率所需要的输出。采用2倍于控制频率的采样频率,准确计算出下一拍的并网功率、电流,同时采用邻域平均通过2次采样计算得到电感辨识值,提高辨识精度,据此计算下一个载波周期三相逆变电路的输出。利用MATLAB/Simulink搭建电路和控制模型进行仿真验证,并通过实验进一步验证,所提出的控制方法具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 空间矢量调制 直接功率预测控制 采样 电感辨识 逆变器 功率控制

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高校专业学位研究生培养浅探 被引量：11

14

作者 杨志超 葛乐 +1 位作者 夏友桦 章心因 《江苏高教》 CSSCI 北大核心 2013年第3期114-115,共2页

教学、科研、服务社会是高等学校的基本职能,也是高水平人才培养的主要途径。文章立足试点高校实际,以提高工程领域全日制专业学位研究生培养质量为背景,就厘清培养区别,找准职能定位;完善师资建设,创新考核机制;培养有序衔接,突出项目... 教学、科研、服务社会是高等学校的基本职能,也是高水平人才培养的主要途径。文章立足试点高校实际,以提高工程领域全日制专业学位研究生培养质量为背景,就厘清培养区别,找准职能定位;完善师资建设,创新考核机制;培养有序衔接,突出项目引导等方面探索三大职能协同一体化的人才培养新模式。 展开更多

关键词 专业学位研究生培养 教学 科研 服务社会 毕业设计

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孤岛微电网逆变器不平衡负载下的控制策略 被引量：9

15

作者 陈强 章心因 吕干云 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期124-130,共7页

提出一种孤岛微电网逆变器在不平衡负载下的控制策略,采用分序网络解耦控制,在虚拟同步发电机(VSG)控制的基础上引入自适应负序补偿环。对三相负载不平衡下的电路进行分析,得到逆变器分序网络等效电路和逆变器间负序环流产生机理。通过... 提出一种孤岛微电网逆变器在不平衡负载下的控制策略,采用分序网络解耦控制,在虚拟同步发电机(VSG)控制的基础上引入自适应负序补偿环。对三相负载不平衡下的电路进行分析,得到逆变器分序网络等效电路和逆变器间负序环流产生机理。通过分序网络解耦控制得到电压环参考电压各序分量,引入分序网络虚拟阻抗改进逆变器各序输出阻抗。正序网络采用VSG控制实现正序调频调压和电流的自主分配,负序网络加入负序补偿环抑制微电网三相电压负序分量。详细分析了微电网电压负序分量与负序补偿系数和逆变器输出电流负序分量的关系。负序补偿环采用自适应控制,在实现微电网三相电压平衡的同时根据逆变器额定容量自主分配输出电流负序分量。建模仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 不平衡负载 孤岛微电网 逆变器 分序网络解耦控制 虚拟同步发电机 自适应负序补偿环

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基于空间电压矢量细分和调制的永磁同步电机直接转矩控制 被引量：9

16

作者 陆旦宏 金龙 +1 位作者 张仰飞 章心因 《微电机》 北大核心 2011年第12期6-9,20,共5页

研究了一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方案。分析了由于空间电压矢量的非连续性导致的转矩脉动。综合利用空间电压矢量细分技术和空间电压矢量调制技术,产生新的空间电压矢量,将其应用于永磁同步电机的直接转矩控制,抑制了由于空... 研究了一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方案。分析了由于空间电压矢量的非连续性导致的转矩脉动。综合利用空间电压矢量细分技术和空间电压矢量调制技术,产生新的空间电压矢量,将其应用于永磁同步电机的直接转矩控制,抑制了由于空间电压矢量非连续性导致的转矩脉动。仿真结果验证了理论分析。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 空间电压矢量 矢量细分

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直驱式PMSG风力发电系统LVRT分段控制研究

17

作者 章心因 李皓宇 朱一闻 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2021年第4期38-44,共7页

选择PMSG风力发电系统作为研究对象,对网侧逆变器的功率暂态过程进行分析.通过功率解耦控制对故障时的逆变器进行控制策略修正,并配合撬棒电路进行耗能.提出一种基于变流器和撬棒电路分阶段控制的永磁同步发电机风力发电系统低电压穿越... 选择PMSG风力发电系统作为研究对象,对网侧逆变器的功率暂态过程进行分析.通过功率解耦控制对故障时的逆变器进行控制策略修正,并配合撬棒电路进行耗能.提出一种基于变流器和撬棒电路分阶段控制的永磁同步发电机风力发电系统低电压穿越技术,对控制策略进行仿真分析验证.结果表明,在1200 kV直流输电系统发生电压跌落故障时,控制策略能将直流母线电压维持在额定电压附近. 展开更多

关键词 风力发电 直流输电 低电压穿越 变流器控制

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基于LabVIEW的微机保护出口操作板智能校验装置上位机软件设计 被引量：3

18

作者 倪良华 潘晓明 +2 位作者 章心因 仝琛石 李彬 《机电工程》 CAS 2014年第10期1351-1355,共5页

针对微机保护出口操作板智能校验装置高效运行、实时准确处理检验数据的要求,对校验装置上位机软件的登录系统、通信模块、数据库的存储和读取、继电器校验模块、报表生成及打印等方面进行了开发设计,对校验装置的工作原理和组成进行了... 针对微机保护出口操作板智能校验装置高效运行、实时准确处理检验数据的要求,对校验装置上位机软件的登录系统、通信模块、数据库的存储和读取、继电器校验模块、报表生成及打印等方面进行了开发设计,对校验装置的工作原理和组成进行了介绍。运用图形化的LabVIEW语言和数据库编程技术,实现了校验装置上位机软件各部分功能。研究成果表明,该软件能够高效完成操作板上各继电器的返回值与动作值的校验工作,拥有多功能的操作界面,并已在装置中得到成功应用。 展开更多

关键词 LABVIEW 微机保护 出口操作板校验 上位机软件 数据库

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三种基于WVH变换的间谐波测试算法的分析和比较 被引量：3

19

作者 程桂林 张强 +2 位作者 章心因 郝思鹏 丁左武 《电测与仪表》 北大核心 2012年第9期10-13,23,共5页

间谐波除了造成与谐波相同的危害外还体现出时变性,基于时频分布思想下的维格纳-威尔分布(WVD)、伪维格纳-威尔分布(PWVD)、平滑的伪维格纳-威尔分布(SPWVD),虽然能够很好地解决电力系统中间谐波时域和频域的对应关系问题,但有不可避免... 间谐波除了造成与谐波相同的危害外还体现出时变性,基于时频分布思想下的维格纳-威尔分布(WVD)、伪维格纳-威尔分布(PWVD)、平滑的伪维格纳-威尔分布(SPWVD),虽然能够很好地解决电力系统中间谐波时域和频域的对应关系问题,但有不可避免的交叉项,在采用霍夫变换以后间谐波信号能够被清晰地提取;经过对三种方法的比较可以得到基于平滑的伪准格纳-威尔分布的霍夫变换(SPWVH)为比较理想的间谐波提取和测试方法。 展开更多

关键词 间谐波 时频分布 维格纳威尔分布 霍夫变换

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无锁相环三相DC/AC变流器直接功率预测控制 被引量：2

20

作者 陈强 郝思鹏 +1 位作者 章心因 吕干云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期118-124,共7页

以三相DC/AC变流器为研究对象,给出了一种无锁相环直接功率预测控制方法,能实现对并网功率的无差拍控制,并且为降低锁相环对控制性能的影响,实现无锁相环控制。根据采样控制导致的两拍延时,采样控制频率为载波频率两倍,精确计算得到下... 以三相DC/AC变流器为研究对象,给出了一种无锁相环直接功率预测控制方法,能实现对并网功率的无差拍控制,并且为降低锁相环对控制性能的影响,实现无锁相环控制。根据采样控制导致的两拍延时,采样控制频率为载波频率两倍,精确计算得到下一拍的变流器状态量,然后针对给定功率参考值根据公式直接计算得到三相变流电路的输出。推导得到控制系统设定的频率与电网频率的偏差对所提出控制方法的性能没有影响,论证了无锁相环的可行性。最后构建了三相并网变流器Simulink仿真模型和实验样机,利用Simulink中的Embedded Coder模块实现控制系统仿真模型到DSP硬件控制系统C语言程序的转换,通过仿真和实验验证了控制方法的有效性。 展开更多

关键词 三相DC/AC变流器 直接功率预测控制 锁相环 采样控制频率 仿真模型

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