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合成虚拟振荡器为基于逆变器的电源系统

技术#20160422

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Nonlinear-systems analysis methods enable the formulation of a design strategy that relates inverter performance criteria to the oscillator circuit parameters (indicated in red).Electric utilities
类别
研究人员
sairaj dhople博士
副教授,电气和计算机工程系
外部链接 (sairajdhople.umn.edu)
弥敦道安斯沃思
国家可再生能源实验室(NREL)
布莱恩约翰逊
国家可再生能源实验室(NREL)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护

我们正在申请专利2017-0316135
出版物
非线性超集下垂控制
控制和建模电力电子2015年IEEE第16届研讨会,迫使2015年, 12-15 2015年7月
合成虚拟振荡器,以控制逆变器孤岛
关于电力电子的ieee交易, 体积:31,问题:8,译者: 2016

替代下垂用于微电网控制

这种技术是下垂控制,以使可伸缩的微电网系统和含有大量的电力电子变换器的设计中的另一种策略。虚拟振荡器控制(VOC)是交流系统,其中逆变器被调制到模拟弱非线性振荡器的动力学分散控制策略。这种新的设计方法使数字控制器VOC的部署,并允许一组的交流电源系统性能指标的直接转换成直接控制参数。坐标变换也被利用来使用户能够得到由逆变器提供的实际和无功功率与系统电压和频率之间的可调谐的关系。这种设计的灵活性实质上允许VOC到归入传统下降控制器的功能,同时使增强的速度和响应于动态条件。

满足标准的AC性能规格

微网是接口至可以独立从散装交流系统进行操作的交流配电网络能源的集合。能量转换是通过电力电子转换器,其典型地控制,以调节逆变器端电压的电压的振幅和频率来实现的。典型地,用来做这种战略是下垂控制,这是在正弦稳态仅明确定义的和线性折衷逆变器电压的幅值和频率与实部和无功功率输出。相比下垂控制,虚拟控制振荡器(VOC)是使得逆变器互连,以稳定任意的初始条件,以同步的正弦极限周期的时域控制器。所得到的模型形成的VOC设计步骤,使得所述逆变器满足关于电压调节,频率调节,动态响应和谐波含量标准AC性能规格。

发展阶段

  • 原型开发

好处

  • 便于高度分布式系统的设计与设备之间没有通信
  • 超快响应使挥发性系统的稳定化
  • 能够在与不同的功率,电压和电流额定值的控制器的工作的
  • 不需要修改电力电子硬件
  • 使模块化系统的设计和施工
  • 使未来的基础设施提供动力的电子

特征

  • 交流系统分散控制策略
  • 同步互联逆变器以形成互连的交流系统
  • 逆变器被调制到模拟弱非线性振荡器的动力学
  • 时域控制器使得互连逆变器,以稳定任意的初始条件,以同步的正弦极限周期

应用

  • 分布式的大规模基础设施(公用事业)
  • 微电网(军事或第三世界应用)
  • 固件开发和低成本微控制器
  • 电力电子技术和硬件设计


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