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基于Middlebrook的舰船电力电子化推进系统的稳定性分析和控制器参数优化方法
1
作者 徐成虎 李维波 +2 位作者 张浩 彭智明 方华亮 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期232-240,共9页
[目的]针对电力电子化装置占比增长的舰船直流推进系统的稳定性问题,提出基于Middlebrook的稳定性分析和控制器参数优化方法。[方法]首先,基于Middlebrook阻抗比稳定性判据,通过系统模型简化、非线性系统的线性化处理以及三相交流系统d... [目的]针对电力电子化装置占比增长的舰船直流推进系统的稳定性问题,提出基于Middlebrook的稳定性分析和控制器参数优化方法。[方法]首先,基于Middlebrook阻抗比稳定性判据,通过系统模型简化、非线性系统的线性化处理以及三相交流系统dq变换等,推演建立直流母线小信号输出阻抗、逆变器与电机的小信号输入阻抗模型;然后,通过粒子群算法优化控制器参数,在确保系统稳定的条件下最大限度地降低支撑电容取值;最后,搭建舰船直流推进系统仿真模型,开展支撑电容与直流母线的等效电阻和等效电感对系统稳定性影响的仿真分析。[结果]仿真结果表明:通过粒子群算法优化控制器参数之后,明显提高了系统稳定裕度,进而降低了支撑电容取值,这将有利于缩减舰船直流推进系统变流器整体尺寸。[结论]研究成果可为电力电子化占比增长的综合电力系统电压振荡及其抑制研究提供参考。 展开更多
关键词 电力电子化装置 舰船直流推进 稳定性分析 middlebrook判据 小信号模型 支撑电容 粒子群算法 船舶推进系统
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一种改进的阻抗比判据 被引量：14
2
作者 朱成花 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期315-320,共6页
在直流分布式电源系统中,按单独工作模式设计的子系统之间的相互作用将导致电源系统动态性能下降甚至不稳定。M idd lebrook判据是分析分布式电源系统稳定性的经典方法,但不能保证系统的绝对稳定性及各子系统原有的动态性能。本文基于... 在直流分布式电源系统中,按单独工作模式设计的子系统之间的相互作用将导致电源系统动态性能下降甚至不稳定。M idd lebrook判据是分析分布式电源系统稳定性的经典方法,但不能保证系统的绝对稳定性及各子系统原有的动态性能。本文基于分布式电源系统小信号模型,研究了子系统之间的相互作用问题,给出一种改进的阻抗比判据,该判据能保证各子系统原有的稳定性和动态性能。分析实例与实验结果证明理论分析的正确性,从而为源变换器的优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 直-直变换器 middlebrook判据 稳定性 动态性能
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柔性直流输电稳定性分析及控制参数整定 被引量：25
3
作者 李国庆 孙银锋 吴学光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期231-239,共9页
针对柔性直流输电的特点,将其稳定性分析分为两部分,即柔直系统直流侧稳定性分析和交直流互联的稳定性分析。对于直流侧的稳定性分析,首先建立柔直系统的简化复频域电路,然后得到等效环路增益,采用Middlebrook判据进行稳定性判断;对于... 针对柔性直流输电的特点,将其稳定性分析分为两部分,即柔直系统直流侧稳定性分析和交直流互联的稳定性分析。对于直流侧的稳定性分析,首先建立柔直系统的简化复频域电路,然后得到等效环路增益,采用Middlebrook判据进行稳定性判断;对于柔直系统与交流互联网络,首先探讨其稳定性机理,然后通过dq旋转坐标系下的电流环控制结构框图构建换流站的等效电路,并推导出换流站的等效导纳表达式,最后通过注入非特征谐波电流法进行交流侧阻抗检测,利用交直流阻抗比的频域特性进行稳定性判断,找出稳定的控制参数域。利用PSCAD/EMTDC软件对实际工程中不同等效场景下交流侧阻抗对稳定性的影响进行仿真,证明了采用所提方法进行稳定性判断及控制参数整定的有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 稳定性 middlebrook判据 交直流阻抗比 控制参数整定
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直流供电下的永磁同步电机驱动系统母线电压振荡抑制策略 被引量：5
4
作者 张珍睿 刘彦呈 +2 位作者 杨鹏明 郭昊昊 梁晓玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期2982-2991,共10页
针对直流推进系统中具有LC滤波器的永磁同步电机驱动系统的母线电压振荡问题,基于逆变器电压设计一种振荡抑制策略。该方法首先利用小信号分析法对电机和LC滤波器进行建模,从系统的阻抗匹配角度分析系统的稳定性。并将阻尼信号注入到脉... 针对直流推进系统中具有LC滤波器的永磁同步电机驱动系统的母线电压振荡问题,基于逆变器电压设计一种振荡抑制策略。该方法首先利用小信号分析法对电机和LC滤波器进行建模,从系统的阻抗匹配角度分析系统的稳定性。并将阻尼信号注入到脉宽调制的逆变器参考电压信号中,增加了电机的输入阻抗,避免了输入输出阻抗的相互影响,保证了系统的稳定性。同时,为了避免传统滤波器提取信号的相位偏差问题,将锁相环和低通滤波器相结合设计了一种信号提取结构。该结构提高了阻尼信号的提取精度,从而提升了逆变器电压补偿的阻尼补偿效果。最后通过仿真和硬件在环实验平台验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 LC滤波器 稳定性 middlebrook准则 永磁同步电机(PMSM)
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光伏微电网中级联DC-DC变换系统稳定性研究 被引量：1
5
作者 张书槐 闫海云 +3 位作者 王议锋 宋飞 戴晨松 韦徵 《电气传动》 北大核心 2016年第6期11-14,共4页
相对于交流微电网,直流微电网因其高效且可靠的特点近些年受到了广泛的关注。基于含隔离型LLC谐振变换器的直流微电网结构,应用Middlebrook判据,通过比较前级Boost变换器和后级LLC谐振型DC-DC变换器的输出和输入阻抗,对该级联DC-DC系统... 相对于交流微电网,直流微电网因其高效且可靠的特点近些年受到了广泛的关注。基于含隔离型LLC谐振变换器的直流微电网结构,应用Middlebrook判据,通过比较前级Boost变换器和后级LLC谐振型DC-DC变换器的输出和输入阻抗,对该级联DC-DC系统的稳定性加以判断。Matlab仿真证明Middlebrook判据的判定效果良好,可用于提升直流微电网的稳定性。 展开更多
关键词 直流微电网 级联 middlebrook判据 LLC谐振变换器 稳定性 小信号模型
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直流配网用级联DC-DC变换系统稳定性分析 被引量：2
6
作者 杨国朝 杨朝雯 +2 位作者 刘仲英 张宏艳 杨智 《电气传动》 2021年第20期24-28,35,共6页
相较于传统交流配网系统,直流配用电系统凭借着高效、低耗、可靠等特性近些年受到了广泛的关注。其中,作为直流系统中的核心设备,隔离型DC-DC变换器面对着小型化、高效化、稳定性等新的需求,而稳定性对于一个系统而言则至关重要。因此,... 相较于传统交流配网系统,直流配用电系统凭借着高效、低耗、可靠等特性近些年受到了广泛的关注。其中,作为直流系统中的核心设备,隔离型DC-DC变换器面对着小型化、高效化、稳定性等新的需求,而稳定性对于一个系统而言则至关重要。因此,针对直流微网系统中含谐振拓扑的级联型DC-DC变换器进行研究分析,以LLC+Buck为例采用Middlebrook判据,通过比较LLC与Buck的输出和输入阻抗,对该级联系统的稳定性加以判定。在此基础之上,提出改进型的系统参数设计方法。通过Pisim和Matlab等仿真软件的仿真结果证明了基于Middlebrook判据以及所提出参数设计方法具有很好的效果。最终,基于所提出的参数设计方法所获得的参数组建立对应1 000 W试验样机,验证变换器的高效、可靠、稳定运行以及理论的准确性。 展开更多
关键词 直流微电网 middlebrook判据 LLC谐振变换器 稳定性 小信号模型
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