双变流器串、并联补偿式UPS

本文分析了三相双变流器串－并联补偿式UPS的工作原理、数学模型和基于同步旋转坐标系下的控制策略。提出的控制策略可以实现双变流器串－并联补偿式UPS全部控制功能：在电源电压不是额定值且含有谐波电压、负载有谐波电流和无功电流的情况下，电源输入电流被控制为正弦波、 ，负载电压被控制为额定值正弦波。     

双变流器串一并联补偿式UPS控制系统

文章介绍了三相双变流器串-并联补偿式UPS的工作原理，详细讨论了其基于同步旋转坐标系下的控制系统方案。仿真结果表明，该控制系统可以实现双变流器串-并联补偿式UPS全部控制功能。在电源电压不是额定值且含有谐波电压、负载有谐波电流和无功电流的情况下，电网输入电流被控制为正弦波、cosφ=1，负载电压被控制为额定值正弦波。     

双变流器串-并联补偿式UPS控制策略研究

介绍了三相双变流器串—并联补偿式UPS的工作原理，指出了其区别于传统双变换在线式UPS的优点，提出了一种基于同步旋转坐标系下的控制策略。该策略将串联变流器控制为基波正弦电流源，而并联变流器被控为基波正弦电压源，从而实现了双变流器串一并联补偿式UPS的全部控制功能：在电源电压不是额定值且含有谐波电压、负载有谐波电流和无功电流的情况下，电源输入电流被控制为正弦波、COSφ=1，负载电压被控制为额定值正弦波。连续域下的系统特性仿真结果表明该控制策略的可行性。     

双变流器补偿式UPS控制研究

文章介绍了三相双变流器串并联补偿式UPS的工作原理，详细讨论了其基于同步旋转坐标系下的控制系统方案，并进一步提出一种改进控制策略，即在同步旋转坐标系下采取PI加重复控制。仿真结果表明，该控制系统可以实现双变流器串并联补偿式UPS全部控制功能。     

基于电流前馈补偿的双极式变流器控制策略

为了提高变流器DC／DC与DC／AC模块之间的协调控制,加强变流器系统的稳定性并提高动态响应速度,本文提出了一种基于电流前馈的新型控制算法,并应用于一个30kVA双极式储能变流器实验平台。实验结果表明,该算法能够有效地降低在直流侧功率进行转换时对直流母线电压进行的冲击,并在很大程度上提高了双极式变流器的动态响应速度。     

电流源-电压源变流器混合并联独立供电系统的分布式功率控制

针对电流源型变流器和电压源型变流器共同支撑的混合型独立微电网,提出了一种适用于电流源-电压源变流器混合系统支撑独立微电网功率控制的新型下垂控制策略。其中,电压源型变流器仍采用传统的P-f、Q-V下垂控制,而电流源型变流器通过虚拟电流矢量在电压定向轴方向的投影来模拟有功电流的大小;无功电流是基于电压源无功下垂控制的对偶性,结合dq轴物理量之间的耦合特性,通过d轴电压计算得到,在不需要检测无功功率的基础上实现了无功功率的分布式控制。电流源仅通过电流环路便可实现和电压源之间合理的功率分配。通过建立小信号模型,对系统的稳定性进行了分析。最后,通过仿真验证了所提控制策略和参数设计的有效性。     

150kVA/0.3MJ电流源型动态电压补偿装置

为保护110 kW负载不受瞬时电压跌落的影响,研制了一套150 kVA/0.3 MJ基于超导储能(SMES)的动态电压补偿(Dynamic Voltage Restorer,简称DVR)装置.该装置主要包括150 kVA的IGBT电流源型变流器、0.3 MJ NbTi超导储能磁体和2.5 mH三相移相电抗器.为了检验装置的补偿性能,在模拟电源电压三相对称跌落和单相跌落的情况下,以110 kW的三相电阻为负载进行了实验验证.实验结果表明,当电源发生对称或不对称瞬时电压跌落时,负载电压能够在一个工频周期(20 ms)内被补偿至额定值.     

三相软开关变流器电流极性鉴别与电流补偿

对于基于幅相控制的三相零电压开关PWM变流器，提出了一种电流极性鉴别与电流补偿方法。在利用正负斜率交替的锯齿载波调制方式下，需要按照电流极性来进行锯齿载波斜率的交替翻转，由于在翻转处会造成电流畸变，也需要按照电流极性变化的时刻来补偿。本文从单位功率因数变流器的固有特点出发，在顺变和逆变状态下，提出了电流极性鉴别的软件实现方法，分析了使用正负斜率锯齿载波带来的电流过零点失真的原因，并给出了相应的补偿方案。该方法有效保证了软开关技术在三相PWM变流器上的实现，具有简便有效、节约硬件资源、相电流谐波较小等优点。     

一种新型单相双变流器UPS拓扑结构及其控制策略的研究

介绍了一种新型单相串并联双变流器UPS电源系统的拓扑结构和控制策略。该UPS系统在电网停电逆变模式下两个变流器同时协调工作,并联变流器工作在50Hz低频脉冲波开关状态,其产生的谐波由工作在高频PWM状态的串联变流器补偿,系统的输出波形仍为正弦波,整体效率有所提高。仿真研究证明了该方案的可行性以及在改善UPS性能上的有效性。     

基于电流控制电压源的并联三相变流器环流抑制控制方法

三相变流器并联运行能提高系统可靠性和传输容量,然而并联结构为环流提供了流通路径,可能导致供电质量降低,运行损耗增加,为此必须采取措施抑制环流。本文以变流器作为电流控制电压源,通过增加环路等值阻抗的方法抑制环流。经分析可知,变流器输出电压不对称及线路参数不对称引起的零序环流和谐波环流流经相同的路径,采集并联变流器系统环流,经转移阻抗计算得到输出电压,并与正常运行时的控制系统输出电压叠加,环流回路相当于增加了该转移阻抗。仿真结果表明,采用该方法且转移阻抗选择纯电阻时,零序环流和谐波环流均能进行有效抑制。     

交错串联-并联双管正激变换器的一种均压方法

分析了交错控制输入串联输出并联组合式双管正激变换器输入端不均压现象及其起因。在此基础上提出新的控制策略。采样输入端串联分压电容电压的偏差,分时叠加于两交错串联模块主开关管的瞬时电流采样信号,应用峰值电流控制原理,直接调节两主开关管的占空比,实现其输入端功率均衡及均压。仅用一个交错PWM控制芯片和一个电压调节器,就可以同时实现对该组合式变换器的交错PWM、输出稳压和输入均压的综合控制,无需额外的同步电路和均压控制器。1 kW样机的仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

快速动态电流控制在PWM 变换器中的应用

三相LCL型PWM变换器存在阶次高、控制器参数设置复杂等问题,而电流控制器又是PWM变换器系统的关键.为了解决传统PI调节器在电流控制器设计当中因参数设置不当造成静、动态特性差的问题,通过合理简化电流环模型,采用一种在由PI调节器控制的电流闭环之前串联一个惯性环节的补偿控制技术,期望通过补偿后的闭环传递函数零极点相消达到减小电流超调的目的.同时,为了使电流获得快速的动态响应,基于同步旋转坐标系下动态调节时间最小原则,确定电流环控制系统自然振荡频率的分布范围,通过选取尽可能大的带宽以获得快速的动态响应.最后,通过仿真和实验结果证实了该控制技术的正确性和可行性.     

模块化多电平换流器桥臂电流直接控制方案

通过分析模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构,提出一种MMC桥臂电流直接控制方案,该方案对MMC上/下桥臂电流实施独立控制.建立了MMC系统小信号传递函数模型,对桥臂电流反馈控制策略进行了分析与设计.以MMC并网逆变器为例,结合多层次电容电压平衡控制策略,得到了基于桥臂电流内环控制的MMC综合控制方案,以实现网侧电流控制及电容电压平衡控制.仿真结果表明,所提出的MMC桥臂电流直接控制方案具有优良的动静态特性,并能有效抑制三相内部环流,验证了该方案的可行性和有效性.     

大机组UPS系统若干问题探讨

根据内蒙古华电包头发电有限公司(简称华电包头)2×600MW机组U PS电源系统的调试运行中发现的一些问题展开了探讨,主要目的是为了分析问题,解决问题。特别就U PS电源规划配置、系统容量估算等方面提出了较为详细的分析意见和验算方法。     

串-并组合式正激变换器的均压控制

对串-并组合式双管正激变换器的输入端电压不均的问题提出了一种新的控制电路。采样输入端串联分压电容上的电压偏差信号,并把它分时叠加于两交错串联模块主开关管的瞬时电流采样信号上,应用峰值电流控制原理,直接调节两主开关管的占空比,实现其输入端功率均衡及均压。仅用一个交错PWM控制芯片和一个电压调节器,就可以同时实现对该组合式变换器的交错PWM、输出稳压和输入均压的综合控制,结构简单、控制方便。500W样机的实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

在dq0坐标系建立的VSC-HVDC控制策略

对电压源换流器的暂态数学模型和控制策略进行了研究,建立了dq0坐标系下VSC-HVDC系统的暂态数学模型,并设计了相应的dq解耦控制器,实现了系统有功功率和无功功率的独立调节。利用PSCAD／EMTDC仿真软件对所设计的控制器进行了稳态和动态仿真,结果证明所设计的控制器是正确的,该控制器在系统稳态和动态情况下均具有良好的控制性能。     

并联换流器高压直流输电系统控制策略

随着中国高压直流输电技术的发展,在直流工程分期建设和融冰方式运行方面,并联换流器结构受到越来越多的关注。文中详细分析了并联结构的四端直流输电系统特点,提出了整流站定直流电流控制、逆变站定直流电压控制且附加直流电流平衡控制功能的多端直流系统协调配合方式。该方式不仅最大程度地保持了双并联直流系统的相对独立性,简化了多端直流系统控制策略的设计,而且可以实现并联换流器间功率的灵活分配。由于换流器的并联和解并联是系统运行的关键技术,文中提出了详细的第二换流器解锁及第一换流器闭锁控制策略,并基于PSCAD/EMTDC搭建了四端并联直流系统的详细控制策略模型,验证了所提控制策略的有效性。