三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器

提出一套三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器的设计方法.与传统的L滤波器相比,该设计可以降低电感量,提高系统动态性能,降低成本.在中大功率应用场合,其优势更为明显.在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上,给出了设计实例,并对所设计的LCL滤波器进行了仿真和实验验证.实验结果表明,经过LCL滤波,系统在保证网侧高功率因数的同时电流谐波成分大为削弱,从而验证了该设计方案的优越性.     

基于LCL滤波的大功率三相电压型PWM整流器

三相电压型PWM整流器,交流侧采用LCL滤波器,在满足谐波标准时可以大幅减小电感量。本文首先分析了采用LCL滤波器时系统数学模型及控制算法,然后根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,利用SVPWM调制方式产生的谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数,同时从离散域分析了采用无源阻尼时系统的稳定性。在此基础上,本文研制了一台500kW三相电压型PWM整流器样机,实验结果验证了上述分析方法的有效性。     

三电平PWM整流器网侧LCL滤波器设计

采用LCL滤波器代替L滤波器对入网电流进行滤波已成为变换器并网的趋势,相对于L滤波器,LCL滤波器具有成本低,体积小,整流器动态响应快等优点.然而,目前关于LCL滤波器的研究都是针对两电平变换器进行的,对多电平变换器鲜有涉及.本文以三电平PWM整流器为研究对象,提出了适用于三电平PWM整流器LCL滤波器的设计方法,并通过Simulink仿真和实验验证了滤波器的优良性能.     

三相电压型PWM整流器LCL滤波器优化设计

LCL滤波器传统的参数设计方法很复杂,需要通过反复的试探性计算,并且参数达不到最佳的滤波效果。提出了应用遗传算法来设计LCL滤波器的参数。仿真结果表明,网侧电流的THD值明显减小,遗传算法是一种更为有效、更为简单的设计方法。     

LCL滤波的PWM整流器新型控制策略研究

为了减少PWM整流器开关频率附近高次谐波的含量,文中采用了三次LCL型滤波器.为了提高系统的稳定性,抑制滤波器的谐振,在双闭环控制的基础上提出了一种基于虚拟电阻思想的控制策略.通过对滤波电容电流的积分处理,改变了系统传递函数的极点,确保了系统的稳定运行.此外,文中对LCL滤波的三相PWM整流器数学模型进行了详细的分析,并从理论和仿真两方面证明了LCL滤波器的优越性能.最后的仿真结果证明了该控制策略是可行的.     

级联型PWM整流器控制策略研究

提出了一种用于大容量调速系统的级联型PWM整流器新拓扑.与传统调速系统结构相比,该拓扑可以直接与电网连接,省去体积、重量极大的移相变压器,具有重要实际意义.根据该拓扑电路的电压电流关系,建立了数学模型,在此基础上,研究级联型PWM整流器的控制方法,并分析了电流、电压调节器的工作原理,提出直流母线电压平衡的控制策略.仿真结果验证控制方法的有效性.     

LCL滤波的PWM整流器新型控制策略

为了减少PWM整流器开关频率附近高次谐波的含量,采用三次LCL滤波器。但考虑到LCL滤波器存在谐振问题,如果控制策略不合适会导致系统不稳定,且增大输入电网电流的谐波畸变率,提出基于虚拟电阻思想的控制策略。采用控制算法取代阻尼电阻的作用,增加系统的稳定性。此外对LCL滤波的三相电压型PWM整流器的完全和低频数学模型进行了详细分析,并对控制器的设计提出了理论指导。最后的仿真结果证明所提出的控制策略正确可行。     

LCL滤波器在三相PWM整流器中的应用

为减小功率器件脉宽调制(PWM)引入的高频谐波分量,将LCL滤波器取代传统的L滤波器应用于三相PWM整流器,并提出一种新颖的LCL参数设计方法以简化参数设计过程。通过设定变流器侧允许最大纹波电流、滤波器吸收的最大无功功率和电网侧允许最大纹波电流分别计算得到变流器侧电感、滤波电容和电网侧电感的参数。考虑实际控制器引入的时延,建立数学模型,在z平面分析系统稳定性,得到阻尼电阻的优化设计值。提供了一个设计实例,给出在相同总电感参数下采用L滤波器与LCL滤波器的三相PWM整流器的对比实验结果以证明LCL滤波器的优越性能。实验结果证明了所提参数设计方法和稳定性分析方法的正确性。     

三相电压型脉宽调制整流器的LCL滤波器设计

三相电压型PWM整流器上功率管的高频率开关,会产生高次谐波,从而给电网注入了谐波污染,影响电网上其他设备的运行,所以需要滤波器尽量滤除整流器带来的电网谐波污染。介绍了输入LCL过滤器的设计原理,提出了LCL过滤器各参数的要求,并对LCL过滤器的设计过程进行了介绍。     

无电流传感器的PWM整流器的仿真研究

三相AC/DCPWM整流器能提高电力系统功率因数,减少谐波污染,用于变频器的整流侧可使功率双向流动。对其控制方法有直接电流控制和间接电流控制两种,前者至少需要两个高性能的电流传感器。本文提出了采用电流观测器的间接电流控制方法,既克服了相位和幅值控制的间接电流控制方法中动态响应不好的缺点,又节省了昂贵的电流传感器,具有成本低的优点。该电流观测器由检测电网电压、整流器直流输出电压和三相开关函数来估算电流值,其关键部分是开关函数的检测和输入电流的构造。文中通过理论分析得到了电流观测器的数学模型。在一定的假设前提下,推导出了电流观测值的简化表达式。采用Matlab数字仿真的方法得到了电流观测器的值,并与直接电流控制检测的实际电流波形进行了对比。最后在功率开放平台PE鄄PRO上做了实验验证。     

LCL滤波的电压型有源整流器新型主动阻尼控制

提出一种主动阻尼控制方法,在传统电压空间矢量控制中引入变流器侧电感电压高频分量反馈消除LCL滤波三相电压型有源整流器电流谐振现象.考虑采样保持、运算和脉宽调制引入的控制延时,建立了包括电流控制和LCL滤波器在内的存在一个采样周期延时的简化离散模型,在z平面分析其稳定性,通过调节反馈系数调整零极点,实现了系统的稳定控制.为不增加传感器的数量,利用参数估计得到变流器侧电感电压和网侧电压,大大减少了所需的电压/电流传感器的个数.最后,给出LCL滤波三相电压型有源整流装置的仿真及实验结果,证明了提出的主动阻尼控制及稳定性分析方法的可行性.     

一种新的三相Boost-PWM整流器控制技术

针对传统的三相Boost-PWM整流器控制技术在电网电压不平衡和变换器输入阻抗不相等时控制性能不理想,本文提出一种新的控制方法。首先分析和建立了三相Boost-PWM整流器的数学模型,该模型放宽了原控制方法中要求电网电压平衡和输入阻抗相等的条件,在保持输出功率不变的基础上,求出三相电流的期望值。在电流环控制上,采取正负序分量分解和静止的三相到两相坐标变换,在两相坐标系中,实现对正序分量幅值和负序分量幅值的分别控制。仿真和实验结果表明,该方法在电压平衡或不平衡下均能得到低次谐波的输入电流和单位功率因数,在输入阻抗不平衡度达到三倍时,仍能得到较高的功率因数。     

无阻尼LCL滤波器的并网变流器稳定性控制策略

在建立无阻尼LCL滤波器的三相电压型PWM变流器数学模型的基础上,系统地研究了电流采样频率和采样点位置对电流环稳定性的影响,并提出了一种稳定控制新策略,即通过调节采样频率控制系统的数字延时来改善系统的频率特性,从而使系统获得稳定;仿真和实验均有效验证了这种控制策略的正确性和可行性。     

电流型脉宽调制整流器节能控制策略

为更好解决电流型整流器功率器件在硬开关过程中的功率损耗问题,提出了一种节能间接控制策略.由于当相电压正、负绝对值最大时,该相电流绝对值及开关损耗均达到最大,为降低设备的总损耗又能保证网侧电流的质量,采用三相功率管只在损耗较小的2/3个周期内两两循环导通的控制策略,该方法在极大程度降低功率器件损耗的同时也减小了功率管的开关次数,延长了器件的使用寿命,适合于大功率应用场合.仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能有效减少器件的功率损耗和降低开关频率,具有工程应用前景.     

基于合成矢量的电压型PWM整流器电流控制研究

在同步坐标系中，三相电压型PWM整流器电流控制系统是一双输入双输出二阶系统，对系统性能的分析一般是建立在系统彻底解耦基础上，而实际上由于输入电感值的变化，系统不可能彻底解耦。本文引用合成矢量表示法将系统描述成一单输入单输出的一阶系统，采用合成矢量根轨迹和频率响应分析法比较分析了两种传统电流控制器结构，分析了输入电感值和同步频率变化对系统性能的影响，揭示了产生影响的原因，指出了传统电流控制结构的固有缺点。在此基础上提出了电流误差前馈解耦控制策略，通过比较研究表明该策略对输入电感值的依赖大大减弱，而对旋转频率则无任何依赖。     

基于电流解耦控制的三相电压型PWM整流系统分析与设计

建立了三相电压型PWM整流器电流控制数学模型,输入电流在静止坐标系下实现了固定开关频率的解耦控制.得到了系统交流侧滤波电感,直流侧电压值以及系统结构和控制器的设计方法.同时,分析了系统关键参数对交流电流谐波含量的影响.最后,设计了一台基于固定开关频率电流控制方案的三相电压型PWM整流装置样机.实验研究表明所设计的系统可以实现整流和逆变两种运行状态双向可逆,动态特性好,交流侧功率因数接近1,所提出的设计方法是可行的.     

基于非线性积分滑模变结构控制三相VSR的研究

为了提高三相电压型PWM整流器(VSR)对系统参数变化及负载扰动的能力,在传统积分滑模的基础上,提出非线性积分滑模变结构控制策略。该控制策略含有误差和误差积分项,减小稳态误差和抖振的同时又能提高系统的鲁棒性,并在此基础上对积分项进行削弱,防止积分饱和效应(windup)带来超调过大及响应时间过长的问题。采用指数趋近律,提高滑模面上的运动品质,以进一步削弱抖振效应。最后仿真结果表明,非线性积分滑模变结构控制策略与传统积分滑模、双闭环PI相比,该方法使系统具有超调小和更好的抗扰性、跟踪能力。