《×××××》项目总结报告

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1、《大容量模块化电能质量综合治理装置并联协调控制技术研究》项目总结报告一、项目概况1）项目名称：大容量模块化电能质量综合治理装置并联协调控制技术研究2）立项时间：2015年7月3）项目编号：BY2015070-104）项目负责人：尤鋆5）合作企业：江苏凯沙电气有限公司6）经费情况：省拨款60万元，单位自筹2万元，共计62万元项目编号BY2015070-10项目名称大容量模块化电能质量综合治理装置并联协调控制技术研究经费投入（万元）经费支出（万元）来源投入数科目支出数其中：省拨款支出数投入合计62支出合计59.45073257.4507321、省拨款60（一）直接费用51

2、.95073249.9507322、部门、地方配套01、设备费19.29319.2933、承担单位自筹2（1）设备购置费19.29319.2934、其他来源0（2）设备试制费00（3）设备改造与租赁费002、材料费9.4686399.4686393、测试化验加工费004、燃料动力费0.299970.299975、差旅费2.28492.28496、会议费007、国际合作与交流费3.1994583.199458-18-8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费6.3705656.3705659、劳务费9910、专家咨询费0011、其他支出0.03420.0342（二）间接费

3、用7.57.5其中：绩效支出11经费结余2.549268，其中省拨经费结余2.5492687）主要研究内容：①模块化多机并联系统拓扑结构及数学模型分析模块化多机并联系统的功率单元较多，通过对多机并联系统进行建模，有利于从本质上分析和研究各个电气量之间的耦合或制约关系，为进一步研究模块间的交互影响奠定理论基础；针对两种并联分案，即独立模块并联及双VSC开闭环功率单元，分别给出等效数学模型；②模块化电能质量综合治理装置多机并联系统交互影响分析构建模块化电能质量综合治理装置多机并联系统环流数学模型，研究环流等交互作用形成的机理及影响；研究直流侧电压、直流侧电容、开关频率、并

4、网接口等参数变化对环流形成的影响；研究环流对于系统稳定性、谐波补偿精度的影响。③模块化电能质量综合治理装置多机并联系统协调控制策略针对模块化多机并联系统的协调控制，需要考虑故障冗余、纹波对消、限流保护、环流抑制等问题，此部分是本项目的研究难点及关键点：④建立模块化多机并联补偿系统Matlab/Simulink仿真模型-18-在对模块化多机并联系统拓扑结构、数学模型、模块间交互影响分析的基础上，利用仿真软件Matlab/Simulink搭建两种并联系统的仿真模型。针对多机并联系统故障冗余策略、纹波对消策略、限流保护策略及环流抑制策略等进行验证，论证所提协调控制策略的有效

5、性和合理性，进一步优化所述协调控制策略。⑤模块化电能质量综合治理装置多机并联系统协调控制策略样机实现搭建样机平台，进一步验证所提协调控制策略的有效性和合理性：1）针对不同补偿组功率模块进行主电路硬件选型；2）设计基于DSP+FPGA双核心架构的主从控制器；3）针对所提协调控制策略进行软件开发并验证。二、项目实施情况（1）校企联合研发团队的组织：本项目依托东南大学和江苏凯沙电气有限公司，组件了一支研发团队。项目团队共计12人，包括高校教师、研究生和企业科研技术人员，从事相关领域研究多年，拥有丰富的大功率电力电子设备研发、调试及生产等方面的经验，队伍结构合理、技术能力强、

6、实施经验丰富。（2）实施计划的制定与落实：第一阶段（2015年7月-2015年10月）①查阅文献，深入研究，总结并分析国内外文献中涉及模块化多机并联的论文及专利，建立模块化多机并联系统的拓扑结构及数学模型；通过对多机并联系统进行建模，有利于从本质上分析和研究各个电气量之间的耦合或制约关系，为进一步研究模块间的交互影响奠定理论基础；针对两种并联分案，即独立模块并联及双VSC开闭环功率单元，分别给出等效数学模型；②与合作企业进行前期交流，安排后续的研发及生产计划；第二阶段（2015年11月-2016年4月）-18-①针对第一阶段提出的模块化拓扑结构，提出一种最优的协调控制

7、策略，申请发明专利1项，发表国际会议论文1篇；②围绕模块化电能质量综合治理装置多机并联系统交互影响展开研究，重点是稳定性控制策略，包括基于分布式正阻尼有源导纳的APF并机系统稳定性控制方法，以及自适应负比例电网电压前馈的APF并机系统稳定性控制方法。③针对大功率电力电子装置底层算法展开研究，包括锁相、电流环控制器、小信号建模方法等。第三阶段（2016年5月-2016年6月）①针对两种稳定性控制策略，利用MATLAB/Simulink进行仿真；②针对锁相方法、电流环控制器、小信号建模分析等方法进行仿真；第四阶段（2016年7月-2017年6月）①设计原