T型三电平并网逆变器模型预测控制技术研究

针对T型三电平逆变器的特点,本文提出了基于T型三电平新型电流预测控制方法。该算法是基于模型预测控制,对三相T型三电平逆变器的27个矢量进行在线计算,使价值函数最小的电压矢量应用到下一个采样周期。能够快速实现α和β轴给定电流的快速跟踪、中点电位平衡以及最少的开关损耗,通过预测控制能够提高系统的动态响应速度。实验验证了所提方法的正确性。     

弱电网下整流器控制策略研究

为了消除弱电网情况下直流侧电压纹波和输入电流畸变,本文提出一种新型比例谐振和比例积分控制方法。首先应用解耦同步方法实现正序和负序电压分离,然后在电网不平衡条件下采用比例谐振控制器和比例积分控制,实现整流器输入电流快速跟踪控制和直流侧电压波动。上述方法基于abc静止坐标系,能够减小控制的复杂度和输入电流畸变。针对三电平整流器中点不平衡问题,本文采用改变零序分量方法实现中点平衡控制。实验结果表明,电网不平衡下和正常电网情况下均能够准确跟踪给定电流和减少直流侧电压纹波。     

基于DPWM的T型三电平逆变器中点平衡研究

T型三电平逆变器广泛应用于光伏发电设备。本文提出一种新型DPWM(discontinuous pulsewidth modulation,DPWM)方法实现中点平衡控制。T型三电平逆变器的性能受到中点平衡的影响。因此,直流侧电容电压需要控制平衡。传统SVPWM和注入零序分量通过改变零矢量实现中点平衡控制,但是上述方法开关损耗较大。为此本文在DPWM基础上通过改变调制波的作用角度实现中点平衡控制,而且上述方法能够降低开关损耗。仿真和实验验证了新型DPWM调制能够实现中点平衡控制和良好的输出电流波形。     

三电平SVG中点电压平衡控制策略

分析了二极管箝位型三电平静止无功发生器主电路原理,讨论了三电平空间矢量脉宽调制技术中小矢量、中矢量、大矢量对直流侧两个电容电压的影响。在此基础上,结合SVG自身控制的要求与特点,提出了基于直流侧两个电容的电压差值和SVG交流侧瞬时三相电流的方向来调整矢量作用序列中等效的正、负小矢量作用时间的比例,从而使直流侧中点电压达到平衡的控制策略,该控制策略不需增加SVG系统的检测电路。最后,通过仿真验证了文章所提出的中点电位控制策略可以有效地抑制三电平SVG直流电容电压不平衡程度,实现算法简单,在工程实践上具有一定的实用性。     

长春高寒地区户外级联逆变器电容电压平衡控制方法

光伏系统中应用范围最为广泛的就是级联逆变器,而级联逆变器的难点问题则是对直流侧电容电压的稳定控制。文中以长春高寒地区户外级联逆变器为研究对象,采用基于载波移相技术结合电压内外环的控制方法,对多电平逆变器实现电容电压平衡控制。首先,构建基于单相级联逆变器系统数学模型,主要分析系统本身损耗、各桥电压参数、电路电阻参数及调控电压信号参数对级联逆变器电容电压形成的不平衡效果;然后,针对上述模型提供的数据制定直流侧电容电压平衡稳定调控策略,使误差值转化为正弦函数后附加于各桥调制信号上,通过载波移相控制技术减弱谐波,在跟踪输出电流时结合电压内外双环控制技术进行级联逆变器电容电压调控,最终实现电容电压稳定控制。仿真实验证明,运用此种调控策略,使各桥之间电压电流达到平衡,实现稳定控制的目的。     

飞跨电容逆变器漏电流控制在光伏并网中的研究

飞跨电容逆变器已经广泛应用到光伏并网发电系统中。但是,该系统中存在漏电流和电网不平衡问题会导致并网电流畸变和系统损耗增加。本文提出一种新型控制策略和空间矢量调制方法实现飞跨电容逆变器的漏电流抑制和并网控制。首先,建立并网发电系统的漏电流共模回路模型。然后,分析了传统空间矢量调制技术会导致漏电流大的原因。在此基础上,提出一种新型空间矢量调制技术,其能够得到相对平衡的共模电压,因此,漏电流会得到相应的减少。最后通过仿真验证了本文提出空间矢量调制技术的正确性。     

准Z源三电平中点钳位逆变器SPWM调制研究

准Z源可在单级系统中实现升/降压和逆变功能,它除了具有Z源逆变器的优点以外,还具有输入电流连续和直流链电容电压应力小的优点。本文以具有连续电流输入的电压源型准Z源三电平中点钳位逆变器为例,采用同相电压偏移(phase disposition,PD)的方法对逆变器进行控制,减少开关次数,降低开关损耗。针对三电平中点钳位逆变器(NPC)的中点电位平衡问题,建立了基于零序电压注入的中点电位平衡方法,动态调节电压调制波,对中点电位进行反馈控制,有效抑制中点电位直流偏移的同时能够保证Z源的升/降压功能。在matlab/simulink下,建立准Z源三电平中点钳位逆变器的PD模型,仿真结果表明:能够抑制中点电位的偏移,波形良好。通过试验验证了方法的正确性。     

三电平中点箝位并网逆变器中点震荡与偏移控制研究

三电平逆变器能够提高并网电能质量和减少滤波器的体积,故在新能源领域受到广泛关注。由于准PR控制基波频率处增益有限,因此不会造成系统不稳定,具有抵抗电网频率波动的作用,因此本文采用准PR实现电流控制。而且三电平逆变器存在中点电位不平衡问题。本文提出一种增加或者减少时间偏置方法减少中点电位震荡。该时间偏置通过相电流以及小矢量、中矢量的作用时间决定。在此基础上,提出了一种中点偏移的方法实现中点电位的平衡控制。该方法在不增加开关频率的情况下实现了中点电位震荡与偏移控制。通过仿真结果验证了所提算法的有效性。     

电网不平衡下三电平风力发电系统PIR并网控制

针对三电平永磁同步发电(permanent magnet synchronous generator,PMSG)系统,本文提出一种比例-积分-谐振并网控制方法,以实现电网不平衡下PMSG风力发电系统并网控制。在不平衡条件下,设计一种准PIR控制器,其中比例积分控制d-q轴的直流分量,谐振控制器控制d-q轴交流分量,分别实现d-q轴电压直流、交流分量的控制。并针对三电平变流器存在的中点不平衡问题,提出改变小矢量作用时间控制中点不平衡。仿真结果表明:在电网平衡条件与不平衡条件下并网电流和线电压波形质量优越。     

关于三电平变频器中点电位平衡问题的认识

多电平中点箝位型逆变器自从1980年提出以来,由于解决了在中高压场合功率元件耐压低的问题、降低了开关过程中的dV/dt、改善了逆变器的输出波形等,已经成为当今电力电子和电力传功技术的研究热点.本文首先描述了多电平逆变器的电容电压不平衡的原因和危害,提出控制方法.在讨论逆变器的控制策略上,采用了空间矢量法,为逆变嚣的控制和软件设计提供理论基础.     

改进型有限集模型预测控制在三相电压型PWM整流器中的应用

本文介绍了一种改进型的有限控制集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)在三相电压型PWM整流器中的应用(Two level-Three phase voltage source PWM Rectifier,2L-VSR)。传统的FCS-MPC应用到VSR中需要分别预测8个不同矢量对应的输出,然后将这8个预测值分别代入目标函数中找出使得目标函数最小的电压矢量,运算量偏大,而且每个开关周期内开关次数大,从而造成开关损耗大。本文结合无差拍控制、开关状态反馈的思想提出一种改进型FCS-MPC。仿真结果表明,这种改进型的FCS-MPC相比于传统的FCS-MPC在不牺牲稳态和动态性能的情况下大大降低开关次数。     

三相Boost型PWM整流器矢量控制系统仿真研究

三相脉冲宽度调制（pulse width modulation,PWM）整流器在交流传动控制领域得到广泛应用,其控制水平十分关键。基于矢量空间和坐标变换原理,研究一种三相Boost型PWM整流器的矢量控制系统的结构设计。阐述了三相PWM整流器电压和电流相量的空间坐标变换方法,求取电压与电流的解耦串级控制结构,并在Matlab-simulink环境下,对所设计的矢量控制系统利用进行了仿真研究,仿真结果的分析标明。控制系统具有较好的稳态和动态性能。     

交直交双PWM系统协调控制研究

交直交双PWM调速系统可以实现能量的双向流动,使调速的范围更宽,为了减小直流母线电压的波动,基于整流器小信号模型分析的思想,构建了电容电流直接控制策略的小信号模型,分析系统母线电压的波动和系统的动态性能以及电流环带宽给系统的性能带来的影响。     

AFE原理及其在8750-65吊斗铲的应用

8750-65吊斗铲采用的AFE整流单元交流变频调速系统和以往吊斗铲相比,具有节约电能、调速性能好、可靠性高、维护量小、生产效率高、功率因数高等优点,是公认的吊斗铲电气传动系统的发展方向。提出了一种便于数字实现的三相PWM整流器电压空间矢量的控制算法,该算法采用输入电压空间矢量定向,根据参考电压矢量直接计算空间电压矢量的位置和作用时间;实现了三相PWM整流器全数字化控制。     

基于空间矢量控制的三相PWM整流器设计与仿真

本文主要设计了三相PWM整流器及其控制电路的主要参数,并对三相PWM整流电路进行仿真.着重对基于空间电压矢量的PWM整流电路电流解耦控制策略进行研究.通过仿真验证PWM整流器可以实现单位功率因数,且直流电压稳定,动态响应较快.     

有源滤波器的新型空间矢量滞环电流控制

本文提出了一种基于矢量原理的有源滤波器的滞环电流控制新方法.该方法以复平面为实施控制的矢量空间,根据电流误差矢量和参考电压矢量的空间分布对电压矢量进行最优化切换,使得电流误差控制在设定的滞环范围以内,改善滤波器性能.而且由于电压空间矢量的引入,使得其实现简单,能有效降低开关频率,改善电流跟踪性能.试验结果证明该方法的可行性.     

三相电压型PWM整流器的小信号建模及控制器设计

建立三相电压型PWM整流器功率电路在两相旋转坐标下的数学模型,由于采用开关函数描述的变换器的数学模型为非线性模型,控制器的设计比较困难。本文利用开关周期平均法建立三相电压型PWM整流器的平均模型,扰动分离后分别得到稳态模型和小信号模型,基于小信号模型设计了电压外环和电流内环的PI控制器。最后,通过PSCAD建立了模型仿真电路,仿真验证了小信号建模和控制器设计的正确性。     

矿用三电平PWM整流器的应用研究

煤矿井下的传输运输工具的等级不断提升,传统工艺的整流器已经无法满足其电压和电功率的需求,三电平整流器将会成为未来的主流方向。结合煤矿的实际生产需要,对三电平pwm整流器在矿用皮带运输机变频驱动系统中的一些改造和升级。重点分析了pwm整流器在功率控制,电流回馈,谐波抑制等方面的优越性,并在实验样机上进行调试检验,提出了在pwm整流器的直流侧加入超级电容增强其储能滤波的作用。     

基于模型预测控制的PWM整流器控制

对于传统的整流器控制,均采用基于矢量控制、滞环控制抑或直接功率控制等控制方法进行研究的,在精度上和响应速度上均受到较大的限制。本文针对模型预测控制在PWM整流器上的应用进行了详细的阐述,详细解析了基于功率模型的整流器预测控制策略,从理论分析上验证了该策略的有效性。该策略克服了传统控制策略下整流器控制精度低,响应速度慢等特点。表现出良好的优越性。     

三相PWM整流器控制策略研究

三相PWM整流器具有很多优势,包括可获得单位功率因数、电流正弦性好、能量可实现双向流动等,为了提高电能利用率,就需要对其进行合理的控制。在次基础上,详细分析三相PWM整流器的矢量控制方式、直接功率控制方式,同时对三相PWM整流器控制方式的发展进行展望、分析。通过本文的研究,其目的就是充分发挥三相PWM整流器的价值,解决电路中存在的问题,以期为相关人员提供参考。