一种新型抽油机电机电压空间矢量PWM控制技术研究

油田采油设备使用大量的游梁式抽油机,其电机一般均使用三相异步感应电机,由于目前较为成熟的抽油机电机节能控制常采用两电平PWM变频控制,其输出电压中除基波外,还包含有大量的谐波分量,造成电压波形的畸变,因而运行效率较低,浪费了大量的电能。文中介绍了采用电压空间矢量PWM控制技术来控制抽油机电机的方法,与传统的PWM方法相比,可以减小转矩脉动和铁损耗,并可提高电源电压的利用率,从而实现较好的节能效果。     

双PWM变频调速系统的研究与应用

论述了一种基于DSP2812控制平台的双PWM变频调速系统.该系统具有控制灵活、功率因数高、节能环保、谐波污染小等特点.详细阐述了基于电压电流前馈控制和PQ解耦控制的PWM可控整流器设计方案,利用PI调节器组成电压电流双闭环控制系统.逆变器设计采用矢量控制组成转速电流双闭环控制系统.然后基于MATLAB/SIMULINK仿真平台和实际硬件平台,结合系统控制策略分别搭建了双PWM调速系统,并对调压、电机的四象限运行等各种性能进行了比较详细的验证.结果证明了主电路参数选择的正确性和控制策略的可行性.     

改进的PWM整流技术控制策略研究

针对不可控或半控整流引起电网大量谐波和无功日益严重问题,采用改进的前馈解耦控制策略对三相电压型PWM整流器设计,分析了三相电压型PWM整流器的数学模型及改进的前馈控制策略,在Matlab/Simulink平台下搭建了系统的仿真模型,与传统PWM整流器对比,并对三相电压型PWM整流器进行了系统试验。仿真与试验结果表明,该整流器能快速获得稳定的直流母线输出电压,鲁棒性良好。     

基于DSP的水电配电系统双电机协调控制方法

传统的水电配电系统双电机控制方法对双电机的电压控制能力较差,整体协调程度较低,为此,基于DSP提出一种新的水电配电系统双电机协调控制方法,设计控制电路,以水电配电系统双电机的微处理器为基础,传递高压配电站发出的指令,并与配电系统的双电机协调系统进行实时信号输送,提高配电系统双电机协调控制能力,引入DSP微处理器和并联稳压器TL422调节系统双电机,同时加入开关电源 DSP电源、逆变电路和PWM缓冲区,使水电配电系统双电机协调控制电路驱动区域的电流提前中断,控制区域的电流提前开通,确定等效电子磁场和缓冲电流值后,推导出水电配电系统双电机协调控制电路的缓冲变相时间差。为验证方法效果,设定对比试验,结果表明基于DSP的水电配电系统双电机协调控制方法能较好地控制水电配电系统双电机内部电流、电压,具有极强的可操作性。     

双馈风电机组PWM变换器的控制策略及其参数优化

为提高双馈风电机组PWM变换器的控制效果、提高机组电能质量,基于双馈风电机组PWM变换器数学模型并结合矢量控制理论,提出利用非线性单纯形算法优化双馈风电机组PWM变换器PI控制器参数,并在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中对优化前后系统的动态性能进行了比较。结果表明,利用该优化方法能够改善控制系统的各项动态性能,提高了控制精度,且具有良好的鲁棒性。     

永磁直驱风电系统PMSG的内模控制策略研究

介绍了PMSG控制策略和内模控制的工作原理.采用内模控制策略设计电机侧PWM变流控制器的速度调节器与电流调节器,使控制器参数直接与电机参数相关联,实现对PMSG的控制.仿真结果显示,采用内模控制具有良好的稳态与动态性能,对输入机械转矩、转速给定等外部条件变化的响应速度快,对电机参数误差具有较强的适应性;内模控制应用于永磁直驱风电系统PMSG的控制,容易获取优化的控制器参数,可以有效提高控制性能.     

基于空间矢量PWM法的光伏水泵变频控制系统

介绍一种基于空间矢量PWM控制的光伏水泵变频控制系统。该空间矢量PWM算法具有对光伏阵列母线电压的动态补偿功能，保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下，变频驱动电机满足恒磁通调速控制。同时结合光伏水泵系统的工作特点，提出了一种简单实用的光伏阵列最大功率点跟踪控制方式，稳定可靠地实现了系统的最大功率点跟踪控制。     

一种单相PWM整流器动态性能优化控制策略

以单相脉宽调制(PWM)整流器为研究对象,以提高其控制系统动态性能为目的,针对传统DQ电流解耦控制电压外环采用PI控制存在动态性能和抗扰性能差的问题,提出一种电压外环自抗扰控制的优化控制策略。首先采用基于延时法构建虚拟分量的方法建立单相PWM整流器在dq旋转坐标系下数学模型;然后根据电压外环方程进行电压外环自抗扰控制器设计,得到外环自抗扰控制,内环DQ电流解耦控制的优化控制策略。最后,对提出的控制策略进行仿真和实验验证,并与电压外环采用PI控制的控制策略进行对比研究,结果证明所提控制策略的可行性和有效性。     

交流励磁用LCL滤波的PWM整流器的研究

提出了采用LCL拓扑的滤波器来减少PWM调制导致的交流电流中的高次谐波的方案,对LCL滤波的三相电压型PWM整流器电路拓扑进行了分析,给出了LCL滤波器及LCL滤波的三相电压型PWM整流器的数学模型.采用了电压电流双闭环控制策略,对电压电流环的设计作了介绍.为了提高系统的稳定性,采取了电容串联电阻的方式.仿真结果表明,LCL滤波的整流器要比纯电感滤波器在滤除高次谐波方面效果好得多.仿真结果验证理论分析的正确性.     

基于双积分滑模控制的光伏电压平衡器研究

文章采用三电平Boost电压平衡器将光伏电源接入双极性直流微电网。针对变换器正、负极输出电压不平衡问题,设计了一种基于PWM技术的双积分滑模控制器对电压平衡进行控制。与传统的PI控制器相比,该方法能提高系统的动态响应速度和增强鲁棒性。仿真结果表明,相比PI控制,该方法将电压平衡器的动态调节时间缩短42%以上,电压差峰值减小33%以上。同时,系统采取的控制策略能确保电压平衡的控制对光伏最大功率点追踪的控制影响极小。     

110 kW变频调速系统辅助电源设计

基于PWM控制技术设计了一款110kW变频调速系统用4路输出开关电源,可为变频调速系统驱动控制电路及散热风扇供电。试验证明,在电网电压及输出侧有很大波动情况下,该电源仍能正常工作、性能良好,并同时可为其他电气设备供电。     

储能系统逆变器虚拟同步机控制算法研究

由于风力发电机等分布式电源的渗透率逐渐提高,对电力系统的无功平衡、电压质量和电压稳定性等因素也产生越来越多的负面影响。为提高电力系统稳定性和电压质量,以储能系统为后备支持,提出了基于虚拟同步发电机(VSG)控制的储能系统控制方法。该方法包括同步发电机(SG)的电气部分、励磁部分和机械部分,使变换器具有同步发电机的特性,可精确控制储能系统输出的有功和无功功率。最后通过Matlab/Simulink仿真模型验证了该控制方法的可行性。研究成果可为新能源并网系统安全控制提供参考。     

Comprehensive control strategy for a variable speed cage machine wind generation unit

A comprehensive control strategy, that addresses all three control objectives in a wind generation system, i.e. control of the local bus voltage to avoid voltage rise, capture of the maximum power in the wind and minimization of the power loss in the induction generator is proposed. The control signals are the desired current wave shapes (instantaneous three-phase currents) of the rectifier and the inverter in a double-sided PWM converter system connected between the wind generating unit and the grid. Studies performed on a complete model for a variable speed cage machine wind generation unit, including wind profile, wind turbine, induction generator, PWM converter, local load and transmission line, show that even as the wind speed changes randomly, the proposed control strategy leads the system to the optimum operating conditions.     

Design and implementation of Type-2 fuzzy neural system controller for PWM rectifiers

It is necessary to convert AC to DC for the systems that do not work with AC sources. For this reason, diode and thyristor rectifiers were developed and designed. However, these rectifiers are not well suited for industrial applications requiring high performance. With the advances in power electronics and semiconductor technology, Pulse width modulation (PWM) rectifiers have been successfully employed in various industrial applications including variable-speed drives and uninterruptible power supplies. PWM rectifiers have the advantages of being low input current harmonic, adjustable input power factor, and controllable DC voltage and bidirectional energy flow. Because of all these features of the PWM rectifiers, the control and design of these rectifiers are very important topic. The aim of this paper is to control DC-link voltage of PWM rectifier with type-2 fuzzy neural system (T2FNS) instead of PI controller. For this aim, three-phase PWM rectifier with proposed controller is designed and simulated for four scenarios in this paper. A simulation model of the PWM rectifier is designed in MATLAB/Simulink and the performance of PWM rectifier with proposed controller is analyzed.     

Dead-beat instantaneous power control for off-board charger of electric vehicle for V2G application

Dead-beat instantaneous power control strategy for electric vehicle off-board V2G charger is presented in this paper, to suppress harmonic pollution to power grid and realize bi-directional flow of electric energy. The charger consists of three-phase voltage source PWM grid-side converter and bi-directional dc/dc converter. A double closed-loop for three-phase voltage source PWM grid-side converter is designed firstly. And the outer voltage loop is used to keep dc bus voltage constant. The expected switching voltage components are achieved by substituting predicted instantaneous power with its instruction value, to form the inner dead-beat instantaneous power loop. Then a voltage–current double closed-loop for bi-directional dc/dc converter is proposed to implement two-stage charging, combining with constant-current charging and constant-voltage charging. Finally, the effectiveness and feasibility of the proposed control strategy are verified on the power-hardware-in-loop-simulation platform.     

基于交替单相PWM控制的三相光伏并网系统

提出了可用于多支路型三相光伏并网逆变器的交替单相PWM控制方法。该控制方法在一个工频周期内,逆变器有6种开关模式,每种开关模式中只须对三相中的一相桥臂进行PWM控制,从而有效降低了功率管开关损耗,在多支路光伏并网结构提高能量转换效率的基础上,进一步提高系统效率。采用电流滞环PWM跟踪控制,能够简单实现逆变正弦电流输出,跟踪性能好,并网功率因数为1,系统稳定性好,电流总谐波畸变率(THD)较低,可满足并网要求。通过Matlab仿真验证了该控制方法的正确性和有效性。     

A novel stand-alone dual stator-winding induction generator with static excitation regulation

On the basis of the new idea of electric power integration, a novel stand-alone dual stator-winding induction generator (DWIG) system is built. In this generator, there are two sets of windings to be embedded in the stator slots. One, referred to as the 12-phase power winding, supplies power to the dc load via a 12-phase bridge rectifier, and the other, called the 3-phase excitation winding, is connected to a pulsewidth modulation (PWM) voltage source static excitation regulator (SER). A solid iron squirrel cage rotor is suitable for high speed generation. Experiments and simulations show the ac capacitors can reduce the inductance of rectifier loads and help to reduce the capacitance of the SER. A simple control methodology based on stator voltage orientation (SVO) is presented to regulate the output voltage of the 12-phase bridge rectifier in this paper. Moreover, the electric energy quality and the relative influence factors are studied by detailed experiments and analyses. The proposed system is especially suitable for self contained electrical systems, such as those found on electric vehicles, ships, and aircraft, where high performance and compact size are essential.     

光伏并网逆变器辅助电源设计

太阳能是清洁安全可靠的可再生能源,采用光伏并网技术的太阳能发电已成为应用面最广的光伏新能源应用技术。基于电流型PWM控制芯片UCC2801设计了一种光伏并网逆变器用辅助电源,采用4路输出的单端反激式拓扑,由光伏并网逆变器的直流母线供电,并采用电压基准源及光耦实现隔离反馈。试验结果表明,该辅助电源输入电压范围宽、输出纹波小、交叉负载调整率低,还能防止反复启停及在电源启动后自动关断。     

基于磁流体发电机的波浪能最大功率追踪策略研究

为了提高某给定海试样机的波能转换效率,提出一种组合控制策略：采用爬山法确定最优参考电流,模型预测控制算法决定MOSFET开关管的关断跟随最优参考电流。当波高降低时,如果直接采用爬山法确定最优参考电流,扰动方向会判断错误,因此加入平均功率减小阈值的判断。仿真结果表明,改进后的爬山法无论波高上升还是下降都能正确判定扰动方向,能够随波高的任意变化自适应调整Boost电路的等效负载,使磁流体波浪发电机得以输出最大功率。最后,搭建硬件电路,利用直流电压源模拟磁流体波浪发电机,通过实验验证控制策略的有效性。