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基于有效预测控制算法的并网风电PMSG性能增强
Performance Enhancement of a Grid Connected Wind Turbine-Based PMSG Using Effective Predictive Control Algorithm
Mahmoud A. Mossa · Rasha A. Mohamed · Ameena Saad Al-Sumaiti · IEEE Access · 2025年1月
本文设计一种有效控制方法以增强并网永磁同步发电机的动态性能。所提控制方法基于预测控制和反步理论的优势制定。与矢量控制、预测电流控制、基于PI的预测电压控制和基于无差拍理论的预测电压控制进行综合对比分析。结果表明,所提控制器通过保持低纹波和电流谐波、更快动态响应和降低计算负担,显著改善了发电机动态性能。
解读: 该预测控制技术可应用于阳光电源风电变流器的控制系统优化。通过先进的预测控制算法,提升永磁同步风电机组的并网性能和动态响应,降低电流谐波和纹波,提高发电效率和电网友好性,为大型风电场提供高性能变流器解决方案。...
基于深度强化学习的Vienna整流器PMSG风力发电系统性能优化控制方案
Deep Reinforcement Learning-Based Control Scheme for Performance Enhancement of PMSG Wind Turbine With Vienna Rectifier
Yucheng Du · Bin Cai · Shaomin Yan · Weiyu Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
提出一种基于深度强化学习（DRL）的新型控制方案，以提升采用Vienna整流器的永磁同步发电机（PMSG）在风力发电系统中的运行性能。针对PMSG定子电流谐波及Vienna整流器中点电压波动问题，设计了基于风速、具有变权重系数的奖励函数，并构建以风速为首要观测状态的快速响应Agent模型，以降低外部环境干扰。通过构建多样化的随机训练环境，增强系统对不同风速变化场景的适应能力。采用双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法进行离线训练。仿真与实验结果表明，该方案在不同风速下控制误差小，显著提升了电能质...
解读: 该研究提出的基于DRL的Vienna整流器控制方案对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。特别是其针对电流谐波和中点电压波动的优化思路，可应用于ST系列储能变流器的三电平拓扑控制。研究中基于风速的变权重奖励函数设计方法，对改进公司产品在复杂工况下的控制性能具有启发意义。该方案通过T...
分析PMSG控制参数与运行工况及电网强度的耦合关系：一种针对次同步振荡的视角
Analyzing the Coupling of PMSG Control Parameters With Operation Conditions and Grid Strength: A Perspective on Subsynchronous Oscillations
Gangui Yan · Cheng Yang · Yupeng Wang · Dejian Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
并网永磁同步发电机（PMSG）中的次同步振荡（SSO）是由控制参数、运行工况和电网强度的综合作用引起的。现有研究主要集中于变流器控制参数的设计，却忽视了这些参数对运行工况和电网强度变化的适应性。这种忽视可能导致固定的控制参数难以适应不同工况，从而可能诱发次同步振荡。本文建立了一种多阻尼路径模型，用于分析并网永磁同步发电机系统的次同步振荡特性。该模型定量评估了运行工况和电网强度的变化对控制参数适应性和次同步振荡阻尼的影响。研究揭示了稳定约束下控制参数可行域与电网强度和运行工况变化之间的复杂耦合关系...
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究揭示的PMSG控制参数与电网强度的耦合机理，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列逆变器的弱电网适应性优化。特别是在构建PowerTitan大型储能系统时，可基于该研究成果优化VSG控制策略，提升系统在不同短路比下的稳定性。同...
基于规范形方法的高维非线性永磁同步发电机并网系统暂态稳定性评估
Transient Stability Assessment of PMSG Grid-Connected System With High-Dimensional Nonlinearity by Normal-Form Method
Yayao Zhang · Meng Zhan · Jürgen Kurths · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
随着可再生能源在电力系统中的快速渗透，暂态稳定性问题日益突出，但现有评估方法难以有效考虑系统的高维非线性特性。本文以永磁同步发电机（PMSG）并网系统为例，采用规范形方法估算其稳定域边界，提出一种计算稳定域边界与临界清除时间（CCT）的新算法。通过归一化方法揭示了高维稳定域与其投影之间的关系，发现锁相环（PLL）的相位与频率是主导系统暂态行为的关键变量。由此可将高维曲面形式的稳定域边界投影为PLL相位-频率二维平面上的曲线，实现在此平面上的暂态稳定性判别，并高效准确地获取CCT。多种典型故障下的...
解读: 该规范形暂态稳定性评估方法对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可精确评估锁相环（PLL）动态特性对并网稳定性的影响，优化PLL参数设计以提升故障穿越能力和临界清除时间（CCT）。对于SG系列光伏逆变器，可将高维非线性稳定域投影...
考虑严重故障下暂态切换控制的永磁直驱风电并网系统暂态同步稳定性分析
Transient Synchronous Stability Analysis of PMSG Grid-Connected System Considering Transient Switching Control Under Severe Faults
Yayao Zhang · Meng Zhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
严重故障下可再生能源设备的暂态切换控制（TSC）使得新型电力系统的暂态特性变得更为复杂。尽管近期大多数研究聚焦于并网变流器低电压穿越期间的故障阶段或进行详细的电磁暂态仿真，但对于永磁同步发电机（PMSG）并网系统的整个暂态过程仍缺乏统一的认识。因此，本文基于PMSG的暂态切换控制方案，详细考虑了切换动态效应，将暂态过程划分为四个不同阶段：故障前、故障期间、故障后早期和故障后晚期，并针对每个阶段建立了相应的机理模型以及相关的机 - 网接口关系。此外，研究了主要参数对暂态稳定性的影响，包括故障期间无...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于永磁同步发电机（PMSG）并网系统暂态同步稳定性的研究具有重要的工程应用价值。该研究针对严重故障下瞬态切换控制（TSC）策略的完整过程建立了系统性分析框架，这与我司在风电变流器、储能变流器及光储一体化系统中面临的低电压穿越（LVRT）技术挑战高度契合。 该论文的核心...
自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换，本文提出了一种新颖的能量提取装置（PTO）机械设计和波浪能转换器（WEC）控制策略。首先，设计了一种考虑永磁同步发电机（PMSG）的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流（MMR）的PTO，它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次，开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言，采用扩张状态观测器（ESO）来处理未知的系统非线性动力学。然后，推导了一个输出代数黎卡提方程（OARE），其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域，但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先，该研究提出的永磁同步发电机（PMSG）集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...