电力弹簧理论分析与控制器设计.pdf

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1、第35卷第10期中国电机工程学报Vol.35No.10May20,201524362015年5月20日ProceedingsoftheCSEE©2015Chin.Soc.forElec.Eng.DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.10.009文章编号：0258-8013(2015)10-2436-09中图分类号：TM71电力弹簧理论分析与控制器设计程明，王青松，张建忠(东南大学电气工程学院，江苏省南京市210096)TheoreticalAnalysisandControllerDesignofElectricSpringsCHENGMing,WANG

2、Qingsong,ZHANGJianzhong(SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Electricspring(ES)hasreversedthetraditional关键词：电力弹簧；新能源发电；建模；极点配置；谐振控conceptthatpowersupplydependsonpowerdemandtoanew制器；无功补偿；微电网strategythatpowerdemandfollowspowergenerationinthe

3、0引言powersystem,whichcansolvetheissueduetointermittentandunstablenaturesoftherenewableenergysourcessuchassolar当前，电力系统的运行方式是发电量根据用户andwind.Inthispaper,thebackgroundandbasicprincipleof的需求而定。风能等可再生能源发电并网容量正逐theESareintroduced.Anovelcontrolschemebasedon年增大，新能源的间隙性和不稳定性使得其总的发proportionalresonant(PR)con

4、trolandvoltagefeedforward电量难以准确预测，这就可能造成用户用电需求与controlisdevelopedsinceharmonicscouldbeintroducedtoES电网提供电能的不匹配，上述属性对电力系统的影easilyinexistingcontrol.Vectordiagramandphasecontrolalgorithmaregiven,underwhichthecriticalloadvoltagewas响也越来越明显，比如谐波污染、电压的波动及频controlledtofollowthepredefinedreferenceandtheES

5、could[1-2]率闪变等。大型电网对于电压的波动有一定的自operateatcapacitive,resistiveandinductivemodesasline我调节能力，而小型孤立的微电网的调节能力则很voltagevaried.ModelingandparameterdesignoftheESare弱，电压波动会对其用电设备产生不利的影响，严analyzed.Aprototypewasdevelopedontheplatformof重情况下甚至会损坏关键的用电设备。例如医院用DSP28335andexperimentsarecarriedout.Theresultsvalida

6、te于监控病人生命体征的医疗设备，对输入电压有非thebasicprinciples,controlalgorithmandsystemdesign.常严格的要求，超范围的电压波动将会导致设备运KEYWORDS:electricspring(ES);renewablepower行的不可靠，有时会给医生造成误判，严重时可能generation;modeling;placingpoles;proportionalresonant(PR)controller;reactivepowercompensation;microgrid危及患者的生命。[3-4]摘要：电力弹簧(electricspri

7、ng，ES)颠覆了电力系统中用电针对电网电压的波动，无功补偿是目前应用需求决定发电量的传统思路，旨在实现用电量可随着发电量最广泛的技术，但该方法无法调节有功功率。尽管的变化而变化，能有效缓解太阳能、风能等新能源发电的间采用双馈感应发电机(doublyfedinduction歇性和不稳定性的问题。该文首先介绍ES提出的背景及基[5-6]generator，DFIG)的风电场对电网有稳压功能，本原理，针对现有的控制方法容易引入谐波的缺点