基于一种双闭环控制策略的交流电力机车PWM整流器模拟仿真分析

1

作者 贾立厅 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第5期12-16,共5页

随着高速铁路的快速发展,交流传动技术已成为当今世界上牵引动力高新技术的标志,也是我国铁路牵引动力今后发展的主要方向。作为交流传动电力机车电传动系统的核心子系统之一,网侧变流系统要保证直流中间环节的电压恒定,交流电网侧功率... 随着高速铁路的快速发展,交流传动技术已成为当今世界上牵引动力高新技术的标志,也是我国铁路牵引动力今后发展的主要方向。作为交流传动电力机车电传动系统的核心子系统之一,网侧变流系统要保证直流中间环节的电压恒定,交流电网侧功率因数接近1,还要使电网电流尽量接近正弦,其运行状况直接影响到电传动系统的稳定。本文介绍了DJH11型机车电压型单相全桥PWM整流电路工作原理和一种基于直接电流控制方式的双闭环控制策略,结合DJH11型电力机车网侧系统主要电气参数,在MATLAB/SIMULINK中构建DJH11型电力机车其中一组电压型单相全桥PWM整流电路模型,来分析PWM控制技术。利用MATLAB/SIMULINK构建电压型单相全桥PWM整流电路模型,并且详尽给出了各种封装模块的内部结构,仿真分析验证了所选用控制策略的可靠性。 展开更多

关键词 交流电力机车 PWM整流电路 双闭环控制策略

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新型Buck-Boost矩阵变换器的双闭环控制策略 被引量：16

2

作者 张小平 朱建林 +2 位作者 唐华平 张炳根 宋芳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期203-208,共6页

为了克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷,提出了新型Buck-Boost矩阵变换器,采用双闭环控制策略进行控制.介绍了该控制策略的基本原理与设计方法,对比分析了该控制策略与滑模控制及离散滑模控制的各种特性,并通过仿真对其控制效果进... 为了克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷,提出了新型Buck-Boost矩阵变换器,采用双闭环控制策略进行控制.介绍了该控制策略的基本原理与设计方法,对比分析了该控制策略与滑模控制及离散滑模控制的各种特性,并通过仿真对其控制效果进行了验证.结果表明:该控制策略不仅具有比滑模控制和离散滑模控制更加优良的动态性能,而且还具有更强的谐波抑制能力,其输出波形的谐波失真度更小,稳态精度更高,因而具有更好的应用价值. 展开更多

关键词 Buck-Boost矩阵变换器 双闭环控制策略 对比分析 仿真

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磁悬浮减振器的双闭环控制策略研究 被引量：2

3

作者 周振雄 曲永印 王悦刚 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期8-11,共4页

研究一种新型的磁悬浮减振器,它采用永磁铁和电磁铁构成混合式磁悬浮系统,利用磁铁间相互的斥力提供悬浮力,实现柔性减振。在系统模型的基础上,针对减振器磁悬浮系统的非线性、存在未建模动态和不确定性、模型不十分精确的特点,提出采... 研究一种新型的磁悬浮减振器,它采用永磁铁和电磁铁构成混合式磁悬浮系统,利用磁铁间相互的斥力提供悬浮力,实现柔性减振。在系统模型的基础上,针对减振器磁悬浮系统的非线性、存在未建模动态和不确定性、模型不十分精确的特点,提出采用自抗扰控制器作为外环,PID控制器作为内环,构成双闭环反馈控制方案来实现稳定的悬浮、减振和对扰动的抑制。仿真分析和实验研究表明:采用此控制方案的磁悬浮减振器具有很好的动、静态特性和强抗扰性。 展开更多

关键词 磁悬浮减振器 自抗扰能力 双闭环控制策略

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机器人运动双闭环控制策略 被引量：1

4

作者 潘若妍 李镇 +1 位作者 朱霄 周振雄 《机床与液压》 北大核心 2022年第17期1-5,共5页

为解决蝙蝠算法无法进行高维计算的问题,将定向环节与蝙蝠算法结合,避免过早收敛,增强探索能力,使它能够进行高维计算,更快搜索到全局最优解。通过建立数学模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真并进行实验验证。结果表明:基于定向蝙蝠算法... 为解决蝙蝠算法无法进行高维计算的问题,将定向环节与蝙蝠算法结合,避免过早收敛,增强探索能力,使它能够进行高维计算,更快搜索到全局最优解。通过建立数学模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真并进行实验验证。结果表明:基于定向蝙蝠算法优化的自抗扰控制器的直流电机能够减少超调、响应速度快、抗干扰能力更强、精度更高。 展开更多

关键词 双闭环控制策略 自抗扰能力 定向蝙蝠算法 直流电机

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一种基于双闭环控制策略的新型矩阵变换器研究 被引量：5

5

作者 张小平 朱建林 +2 位作者 文泽军 岳舟 柳莎莎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期2523-2528,共6页

针对传统矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷,提出一种新型的矩阵变换器,称为Boost交直交矩阵变换器的电路拓扑结构.介绍了该拓扑结构的基本构成和工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,着重阐述了所采用的... 针对传统矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷,提出一种新型的矩阵变换器,称为Boost交直交矩阵变换器的电路拓扑结构.介绍了该拓扑结构的基本构成和工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,着重阐述了所采用的双闭环控制策略的基本设计方法,最后通过仿真对该新型电路拓扑的有效性和可行性进行了验证.结果表明:该电路能实现电压传输比和输出频率的任意调节,且输出波形的正弦性好、失真度小,从而有效地解决了传统矩阵变换器电压传输比低的固有缺陷,具有一定的应用价值. 展开更多

关键词 boost交直交矩阵变换器 电压传输比 双闭环控制策略 仿真

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基于占空比波表的三相四线整流器控制

6

作者 肖义平 田垚 王超 《电力电子技术》 2024年第1期1-5,共5页

三相脉宽调制(PWM)整流器应用广泛。针对三相四线(TPFW)PWM整流器,提出了一种基于占空比波表的电压电流双闭环控制策略。该控制策略电压外环采用波表系数步进调节控制,电流内环采用离散比例积分微分(PID)控制叠加电容电压步进调节均衡... 三相脉宽调制(PWM)整流器应用广泛。针对三相四线(TPFW)PWM整流器,提出了一种基于占空比波表的电压电流双闭环控制策略。该控制策略电压外环采用波表系数步进调节控制,电流内环采用离散比例积分微分(PID)控制叠加电容电压步进调节均衡控制。该方法能够提高系统功率因数,同时也能抑制整流器输出直流侧电压波动以及实现电容电压均衡。最后在硬件平台上进行实验验证,实验结果表明该控制策略具有抑制输出电压纹波、功率因数高、系统稳定性好等优点。与传统方法相比,该控制方法控制简单,易于工程实践. 展开更多

关键词 整流器 占空比波表 双闭环控制策略 步进调节

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双重化双向DC/DC变换器鲁棒反演滑模控制策略研究 被引量：4

7

作者 张云帅 黄永红 +2 位作者 黄煜翔 施慧 杜立 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第6期1460-1466,共7页

针对双闭环控制策略在双向DC/DC变换器动态性能、谐波抑制和抗干扰能力等方面不足,提出一种鲁棒反演滑模控制策略,建立锂离子电池等效电路模型,搭建双重化双向DC/DC变换器主电路,最终利用实验平台对锂离子电池组在两种控制策略下充放电... 针对双闭环控制策略在双向DC/DC变换器动态性能、谐波抑制和抗干扰能力等方面不足,提出一种鲁棒反演滑模控制策略,建立锂离子电池等效电路模型,搭建双重化双向DC/DC变换器主电路,最终利用实验平台对锂离子电池组在两种控制策略下充放电情况进行对比分析,同时对鲁棒反演滑模控制策略下输入电压大幅扰动进行研究。实验和仿真验证所提方法有效性,在锂离子电池组充放电控制上鲁棒反演滑模控制策略相对双闭环控制策略更具有优势且对提高蓄电池充放电效率具有普遍性。 展开更多

关键词 双闭环控制策略 双向DC/DC变换器 鲁棒反演滑模 锂离子电池 充放电控制

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VSC-HVDC三相不平衡控制策略 被引量：33

8

作者 袁旭峰 高璐 +1 位作者 文劲宇 程时杰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1-5,共5页

分析了电网三相不平衡时电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统的谐波传递特性,设计了一种基于瞬时对称分量法的序分量检测技术,适用于VSC-HVDC系统的正、负序双回路的双闭环控制策略。该控制策略利用瞬时对称分量变换获取电压和电流... 分析了电网三相不平衡时电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统的谐波传递特性,设计了一种基于瞬时对称分量法的序分量检测技术,适用于VSC-HVDC系统的正、负序双回路的双闭环控制策略。该控制策略利用瞬时对称分量变换获取电压和电流的无延迟正、负序分量,不仅在时域范围内对传统对称分量法进行了扩展,而且也解决了正、负序分解时所带来的延迟问题。另外,提出在三相不平衡电力系统的控制中增加一个不平衡指令补偿模块,改善VSC-HVDC系统在电网三相不平衡时的运行特性。最后,在仿真软件PSCAD/EMTDC的环境下建立了一个VSC-HVDC系统及相关控制策略,验证了所设计控制策略的正确性。 展开更多

关键词 VSC-HVDC系统 三相不平衡 谐波传递特性 瞬时对称分量法 双闭环控制策略

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基于实测数据的谐波负荷模型控制策略 被引量：5

9

作者 尹志勇 陈永光 +2 位作者 刘正春 刘洪文 解璞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期3192-3198,共7页

负荷建模对维护电力系统的安全稳定运行有重要意义。提出一种基于实测数据和谐波发生机理的谐波负荷模型,在分析实测数据的基础上,将受控电流分解为基波与谐波分量分别控制。谐波电流采用基于电压前馈解耦的双闭环控制策略,保证运行过... 负荷建模对维护电力系统的安全稳定运行有重要意义。提出一种基于实测数据和谐波发生机理的谐波负荷模型,在分析实测数据的基础上,将受控电流分解为基波与谐波分量分别控制。谐波电流采用基于电压前馈解耦的双闭环控制策略,保证运行过程中的功率平衡和稳定性;提出一种改进型的准PR双谐振控制方法对dq0轴谐波电流进行跟踪控制,能够同时控制2个相邻的奇次谐波,在满足控制精度的同时有效简化了控制器。仿真结果表明,模型控制策略具有较高的精准度和快速性,且模型电路结构利用现有技术可方便实现,实用性较高。 展开更多

关键词 谐波负荷 实测数据 双闭环控制策略 准PR双谐振控制 电压前馈解耦 Clark变换

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基于负载功率前馈的PWM整流器控制策略 被引量：7

10

作者 黄静 杨柏旺 +1 位作者 吴志清 佘阳阳 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期60-62,共3页

此处在整流器数学模型和瞬时功率理论的基础上,提出了基于负载功率前馈的新型电压电流双闭环控制策略。通过对系统瞬时功率的分析,找出功率与电压之间的关系,使得外环以电压的平方为控制变量;电流内环采用电流前馈解耦控制,实现对有功... 此处在整流器数学模型和瞬时功率理论的基础上,提出了基于负载功率前馈的新型电压电流双闭环控制策略。通过对系统瞬时功率的分析,找出功率与电压之间的关系,使得外环以电压的平方为控制变量;电流内环采用电流前馈解耦控制,实现对有功和无功电流的独立控制。在新型双闭环控制基础上,引入负载功率前馈。最后实验证明新型双闭环控制比传统双闭环控制动态性能好,而有负载功率前馈的新型双闭环控制比无负载功率前馈的新型双闭环具有更好的动态响应性能。 展开更多

关键词 整流器 双闭环控制策略 负载功率前馈

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矩阵变换器自抗扰控制策略研究 被引量：7

11

作者 胡风革 吴旭升 聂子玲 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期14-18,37,共6页

矩阵变换器的输出电压易受各种因素的影响,为了改善输出性能,将自抗扰控制技术应用于矩阵变换器的闭环控制中。分析了自抗扰控制器的特性,提出了一种双闭环自抗扰控制策略,即电流内环与电压外环均采用一阶简化的自抗扰控制算法。仿真结... 矩阵变换器的输出电压易受各种因素的影响,为了改善输出性能,将自抗扰控制技术应用于矩阵变换器的闭环控制中。分析了自抗扰控制器的特性,提出了一种双闭环自抗扰控制策略,即电流内环与电压外环均采用一阶简化的自抗扰控制算法。仿真结果表明:该方法不仅可以有效地抑制多种扰动的影响,而且比PI控制具有更优的动静态性能,可满足高性能矩阵变换器系统的控制要求。 展开更多

关键词 矩阵变换器 自抗扰控制 双闭环控制策略 抗干扰

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并联型多重化三相四线有源电力滤波器综合控制策略研究 被引量：8

12

作者 杨晓利 葛宝明 姜新建 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期103-108,113,共7页

为了提高大功率并联型有源电力滤波器的控制性能,谐波检测采用特定次谐波电流检测算法,能分别检测不对称谐波的正、负、零序分量,提高谐波检测的准确性和实时性。提出一种基于LCL滤波的多重化有源电力滤波器双闭环控制策略,该控制策略... 为了提高大功率并联型有源电力滤波器的控制性能,谐波检测采用特定次谐波电流检测算法,能分别检测不对称谐波的正、负、零序分量,提高谐波检测的准确性和实时性。提出一种基于LCL滤波的多重化有源电力滤波器双闭环控制策略,该控制策略解决了变流器多重化主电路中的环流问题。采用LCL输出滤波器,不仅能有效地滤除主电路高频开关纹波,而且与传统的L滤波器相比,大大减少了电感量、提高系统的动态跟踪性能,并节约了成本。最后,搭建了系统仿真模型和实验样机,结果表明上述控制策略的正确性和可行性,系统谐波治理效果好。 展开更多

关键词 并联型有源电力滤波器 双闭环控制策略 LCL滤波器 环流抑制 开关纹波

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大功率气体机变工况转速稳定控制策略

13

作者 张明刚 杜兵 张鹏 《内燃机》 2018年第2期37-40,共4页

针对大功率气体机在负荷突变时转速瞬时变化大于在纯柴油工作状态的特点,采用PID闭环控制方法来改善其动态响应特性,考虑到引燃柴油对气体机的燃烧与排放影响的特殊性,采取了基于当量燃烧的引燃柴油和天然气的双闭环控制策略。由台架试... 针对大功率气体机在负荷突变时转速瞬时变化大于在纯柴油工作状态的特点,采用PID闭环控制方法来改善其动态响应特性,考虑到引燃柴油对气体机的燃烧与排放影响的特殊性,采取了基于当量燃烧的引燃柴油和天然气的双闭环控制策略。由台架试验结果分析表明,在负荷突变时,该控制策略能够保证转速超调量较小,并且快速稳定到目标转速,满足船机正常的动力要求。 展开更多

关键词 大功率气体机 负荷突变 转速稳定 双闭环控制策略

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17kW光伏并网逆变器控制技术研究 被引量：3

14

作者 金湘 陈谦 《电子设计工程》 2013年第4期125-127,共3页

随着新能源技术的快速发展,光伏并网发电以其独特的优越性成为太阳能开发利用的主流发展趋势。采用由直流电压外环和有功、无功电流内环组成的双闭环控制的方法,并对SPWM和SVPWM两种脉宽调制方式下的系统工作性能进行对比分析。依据所... 随着新能源技术的快速发展,光伏并网发电以其独特的优越性成为太阳能开发利用的主流发展趋势。采用由直流电压外环和有功、无功电流内环组成的双闭环控制的方法,并对SPWM和SVPWM两种脉宽调制方式下的系统工作性能进行对比分析。依据所提的控制策略,研制一台17 kW的光伏逆变器样机。由得出的实验结果可见,所提控制方案能够有效控制逆变器输出电流波形。 展开更多

关键词 光伏 逆变器 双闭环控制策略 SPWM SVPWM 并网

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APFC在电动汽车直流充电桩的控制研究 被引量：3

15

作者 黄玉芳 何志琴 《工业控制计算机》 2016年第8期141-142,共2页

为了提高电动汽车直流充电桩的功率因数,对有源功率因数校正(APFC)方法进行研究。采用电压电流双闭环控制策略,使整流后的电流与电压变形同频同相,达到了较高的功率因数甚至接近于1;利用Matlab仿真模型验证了控制策略的正确性。

关键词 APFC BOOST电路 电压电流双闭环控制策略

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双边直线开关磁阻发电系统建模与仿真研究

16

作者 冯治岗 马春燕 +2 位作者 陈燕 窦银科 侯向楠 《微特电机》 2020年第2期5-8,共4页

对直线开关磁阻发电机进行结构选型,根据双边直线开关磁阻发电机的结构特点及运行原理,建立以双边直线开关磁阻发电机为波能转换装置的波能发电系统,给出在固定开通/关断位置控制方法下的励磁功率、发电功率以及电压输出波形,并对双边... 对直线开关磁阻发电机进行结构选型,根据双边直线开关磁阻发电机的结构特点及运行原理,建立以双边直线开关磁阻发电机为波能转换装置的波能发电系统,给出在固定开通/关断位置控制方法下的励磁功率、发电功率以及电压输出波形,并对双边直线开关磁阻发电系统进行功率分析。结果表明,双边直线开关磁阻发电系统具有连续发电能力,并且输出效率高达80.6%。采用电压外环PID调节加位置内环控制的双闭环控制策略对双边直线开关磁阻发电系统进行仿真研究,系统仿真结果表明,双闭环控制策略完成恒压控制,验证了双闭环恒压控制策略在双边直线开关磁阻发电系统中的可行性。 展开更多

关键词 波能发电 双边直线开关磁阻发电机 位置控制 双闭环控制策略

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基于直接分段仿射模型DC/DC变换器混杂系统控制 被引量：6

17

作者 邹博 夏利民 杨胜跃 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第2期231-237,共7页

针对DC/DC谐振变换器的稳定性分析,设计了一个直接分段仿射控制器。将受切换约束的切换系统与分段仿射系统结合,建立直接分段仿射系统模型：提出一种适应性的切换控制器：DPWA（Direct Piecewise Affine）控制器,并设计外环内环双闭环... 针对DC/DC谐振变换器的稳定性分析,设计了一个直接分段仿射控制器。将受切换约束的切换系统与分段仿射系统结合,建立直接分段仿射系统模型：提出一种适应性的切换控制器：DPWA（Direct Piecewise Affine）控制器,并设计外环内环双闭环控制策略,利用LMI（Linear Matrix Inequality）方法求解,对DC/DC谐振变换器输出电压稳定性控制。进行仿真实验,实验中和其他两种控制器进行比较,实验图像和数据表明我们所设计的控制器具有良好的效果。 展开更多

关键词 谐振变换器 DPWA控制器 双闭环控制策略

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静止无功发生器(SVG)的设计与高海拔环境应用

18

作者 唐钧涛 郭海东 +2 位作者 丁明进 杨轶成 狄文博 《电气技术与经济》 2023年第4期100-102,共3页

电力是国民经济发展的重要基石,其快速发展与日常生产生活息息相关,但是无功功率的存在严重阻碍电力系统的发展、对电网系统的稳定性会产生较大影响,无功补偿成为提高用电效率和发展智能化电网的关键技术难点。静止无功发生器(SVG)的出... 电力是国民经济发展的重要基石,其快速发展与日常生产生活息息相关,但是无功功率的存在严重阻碍电力系统的发展、对电网系统的稳定性会产生较大影响,无功补偿成为提高用电效率和发展智能化电网的关键技术难点。静止无功发生器(SVG)的出现是静止无功补偿装置领域的重大飞跃,具有控制精度高、响应速度快、有效抑制电压波动/闪变等优越性能,是柔性交流输电系统装置中的重要组成部分。本文介绍了静止无功发生器(SVG)的工作原理、控制策略,并简要阐述高寒高海拔环境产品应用技术。 展开更多

关键词 静止无功发生器 双闭环控制策略 高海拔环境应用

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基于Sepic变换器的组件式MPPT技术 被引量：3

19

作者 曾国宏 王冰清 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2784-2788,共5页

光伏组件失配情况下,一般采用组件式DC/DC功率变流器保证系统的功率输出最大。通过对比分析不同的功率变流器拓扑、控制的复杂性以及模块的工作效率,确定由Sepic变换器作为DC/DC功率变流器的结构,该结构开关器件少,驱动控制及调制方法... 光伏组件失配情况下,一般采用组件式DC/DC功率变流器保证系统的功率输出最大。通过对比分析不同的功率变流器拓扑、控制的复杂性以及模块的工作效率,确定由Sepic变换器作为DC/DC功率变流器的结构,该结构开关器件少,驱动控制及调制方法都较简单,通过控制电压的升降变换保证组件的最大功率输出。针对DC/DC功率变流器的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制,提出了一种双闭环控制策略,使用电压外环、电流内环进行控制;基于系统的小信号模型分析,实现了控制参数的设计;最后通过仿真验证了双闭环控制的有效性。 展开更多

关键词 SEPIC变换器 小信号模型 组件式MPPT 双闭环控制策略

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基于三端口柔性多状态开关的电压波动治理研究 被引量：8

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作者 张国荣 马晓芳 +3 位作者 彭勃 杨勇 陆翌 王朝亮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期57-64,共8页

配电网内间歇性分布式电源和负荷的波动性使系统的运行稳定性、调控灵活性受到制约。对于大面积零散分布的工厂负荷和居民负荷,单端电压波动治理设备已无法满足要求。针对上述问题,研究了用于多条馈线互联的柔性多状态开关(Flexible Mul... 配电网内间歇性分布式电源和负荷的波动性使系统的运行稳定性、调控灵活性受到制约。对于大面积零散分布的工厂负荷和居民负荷,单端电压波动治理设备已无法满足要求。针对上述问题,研究了用于多条馈线互联的柔性多状态开关(Flexible Multi-state Switch,FMSS)电压波动治理技术。基于三端口FMSS的拓扑分析,分析了FMSS与三端馈线进行功率交换的原理。利用解耦控制策略,实现装置同时独立进行有功潮流和无功补偿两种功能。搭建了仿真模型,进行配电网三条馈线潮流控制和无功补偿功能验证。然后提出了无功协调控制优化模型,实现了多重化控制。仿真和优化结果显示,所提的开关模型电压波动治理快速有效。 展开更多

关键词 配电网 柔性多状态开关 双闭环控制策略 电压波动

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