带谐波抑制策略的三电平脉冲整流器仿真研究

以城轨牵引供电系统中网侧变流器为研究对象,根据单相三电平脉冲整流器等效数学模型,应用瞬态电流控制策略,加入中点电位平衡策略,给出控制策略数学模型和控制方程.并根据脉冲整流器低次谐波消除原理,对该控制策略下,加入整理器低次谐波消除策略前后,脉冲整流器网侧和直流侧输入输出状态进行仿真研究.     

低开关频率下永磁同步电机弱磁区电流谐波抑制

针对内嵌式永磁同步电机在低开关频率下高速深度弱磁区电流畸变、转矩波动大等问题,分析了电机常规控制下系统对扰动信号的抑制作用;常规SVPWM过调制运行时会产生周期性扰动,结合试验及仿真数据,提出采用特定谐波消除SHEPWM调制抑制电流谐波的控制策略,改善了电机平稳运行能力。对所提出的优化脉冲模式进行Matlab仿真和试验验证,结果表明:采用特定谐波消除SHEPWM调制模式,可以有效抑制电机高速弱磁区的电流谐波,改善了系统稳态转矩控制效果。     

三电平有源中点钳位型微网储能变流器直流侧中点电压优化控制策略

对三电平有源中点钳位型微网储能变流器的直流侧中点电压平衡优化控制策略进行了研究.由于三电平半周期对称特定谐波消除脉宽调制方法(selected harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM)方程具有无数组解,且每组解对应的开关状态矢量不同.研究了特定谐波消除脉宽调制方法方程不同的解对应的开关状态矢量及其对中点电压的影响.提出在每个周期动态选择合适的解使中点电压趋于平衡的控制策略.该控制策略在消除特定低次谐波的同时,有效的控制了直流侧中点电压波动,因此提高了微网储能变流器并网输出电能质量和降低了对输出滤波器的设计要求.最后搭建了三电平微网储能变流器仿真模型和实验平台对所提出的控制策略进行验证,实验结果表明了该控制策略的有效性.     

基于三次谐波注入的PWM调制技术仿真研究

针对传统载波移相SPWM调制技术调制下的级联H桥多电平大功率变流器输出电压利用率不高的问题,提出了三次谐波注入法,它能够在不影响逆变器负载电流和电压的情况下优化逆变器的输出,提高电压利用率15％且不影响输出电压谐波含量。本文详细分析了级联H桥三相多电平变流器的工作过程和三次谐波注入法的基本原理,并经分析得出了三次谐波注入PWM调制技术较之传统载波移相SPWM调制技术优越的结论。最后,通过Matlab／Simulink软件仿真验证了上述结论的正确性和可行性。     

基于PR的单相PWM整流器电流控制研究

单相PWM整流器电流控制系统被控量为单相正弦量,无法像三相PWM整流器双闭环控制系统一样,采用同步坐标系下的直流PI调节器实现网侧电流的零静差调节.本文将PR调节器应用于单相PWM整流器网侧正弦电流的控制,克服了单相交流系统中PI调节器的缺陷.减小了谐波含量.同时时单相PWM整流器控制系统进行了仿真分析,结果表明系统能实现单位功率因数电能转换和电能的双向流动,电源电压、频率及负载变化时,网侧电流均可以实现零静差跟踪给定正弦给定电流,同时直流侧电压有较好的稳定性和抗干扰性.     

基于SABER的PWM整流器滞环控制仿真

交直交传动的核心部件就是牵引变流器,它主要分为网侧变流器和电机侧逆变器。单相电压型脉冲整流器是牵引传动系统的一个重要组成环节。该文简要介绍了单相电压型脉冲整流器的工作原理,利用SABER仿真软件的MAST语言编写了单相电压型脉冲整流器的控制程序,采用滞环电流控制的控制策略,产生脉冲整流器的PWM控制信号。根据供电电网电压及中间直流回路电压给定,对主电路的元件参数进行了选择和优化。仿真结果表明,滞环电流控制算法简单,直流侧电压脉动小,交流侧电流和电源电压同相位,功率因数接近于1。     

中频电源的仿真与分析

简述了中频电源的工作原理,得出了12脉动整流器的特征谐波含有率与触发角和换相重叠角的关系曲线.适当增大整流变压器的漏电抗可以降低网侧电流的谐波含量,减小整流电路触发角也能够降低网侧电流的总谐波畸变率.最后利用MATLAB仿真软件构造了中频电源模型,仿真结果和实测数据基本吻合.     

三相双PWM四象限交流传动系统控制与仿真

三相双PWM四象限交流传动系统是一种较为新颖的传动控制系统,由两个全控型器件为基础的电压源型变流器(Voltage Source Rectifier,VSR)背靠背连接构成.传统的功率变换器由于整流环节不可控,因而会存在网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,因而应用范围有限,而且控制系统的电机的转速稳定性与精确性较差,且不能四象限运行.为解决上述问题,利用MATLAB \simulink建立起了双PWM变换器的系统模型并进行了仿真,仿真结果表明:通过对PWM整流器网侧输入的交流电流和直流电压进行有效控制,可以使二者的相位基本一致.同时针对两个变流器所需要实现的不同功能分别设计了控制器,利用矢量控制方法让电机四象限运行.仿真波形表明,系统的动态特性和静态特性都较好,改善了网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,电机的转速稳定性与精确性很好,验证了控制策略的可用性和控制器的有效性.     

轨道交通混合式能量反馈牵引供电装置设计研究

本文针对城市轨道交通设计了混合式能量反馈牵引供电装置,基于12脉波整流器与PWM整流器共同构成,PWM整流器双向变流时,还可为12脉波整流器补偿谐波.经过仿真试验验证,结果表明基于合理把控PWM整流器直流外特征,可自动分配整流器功率,并保障直流网压稳定性,符合设计标准;以多旋转坐标系电流控制体系为载体,混合式能量反馈牵引供电装置可通过PWM整流器针对12脉波整流器补偿谐波,谐波含量显著降低.     

矿用单相谐波治理系统设计

针对由于低压单相用电设备增多造成电力系统中局部电流波形发生严重畸变的问题,设计了一种在低压系统中使用的单相谐波治理系统。该系统采用瞬时电流检测控制方法检测电流谐波含量,使变流器产生一个与电流谐波幅值相等、相位相反的电流分量,完全抵消系统中的电流谐波。实验结果表明,该系统补偿效果良好,使得谐波畸变率从治理前的76.3%下降到10.4%。