影响不平衡电网条件下PWM整流器控制的因素分析

目前,PWM整流器在电力系统运用日益广泛并占据重要地位,其控制系统的研究是当前的热门课题,在实际存在的不平衡电网中的控制系统研究越发显示出其重要的理论意义与现实意义。通过对三相VSR在电网不平衡条件下影响其控制的因素分析,为设计三相VSR在电网不平衡条件下的控制策略提供理论基础。     

基于双dq锁相技术的三电平SVG研究

研究了基于三电平NPC技术的静止无功发生器(SVG),针对电网不平衡,设计了双dq变换锁相方法,得到精确的电网电压相位角及电网电压正负序矢量,采用了负序电压前馈控制策略,实现了SVG在电网不平衡条件下的稳定运行。采用基于60°坐标系的SVPWM算法,此方法计算简单,易于数字化实现。在DSP与FPGA结构的三电平SVG数字控制系统上进行算法实现,实验结果表明:采用双dq锁相技术的SVG具有良好的动态响应性能和稳定性。     

电网电压不平衡下MMC的无源控制策略

提出了电网电压不平衡条件下模块化多电平换流器(MMC)的无源控制方法,其能很好地解决电网电压不平衡条件下MMC存在的交流侧三相电流不对称、有功功率出现二次脉动、无功功率出现二次脉动的问题。根据MMC的拓扑结构,建立MMC在电网电压不平衡条件下的数学模型,分析MMC在电网电压不平衡条件下的内部特性,并在此基础上设计电网电压不平衡条件下的环流控制策略。基于存储函数的无源控制理论,针对上述3个不同的控制目标,制定相应的非线性无源控制策略。     

电网和负载不平衡条件下的双模式逆变器控制研究

针对负载和电网处于不平衡条件下的双模式逆变器控制,首先研究了并离网两种情况下的逆变器电压正、负序分量提取的方法。其次,在并网运行时研究了二阶广义积分器和双同步解耦锁相控制方法,保证逆变器在电网电压不平衡时快速跟踪电网变化以改善大电网不平衡对逆变器的影响。最后,通过仿真和实验验证了电网和负载不平衡条件下所用方法补偿不平衡分量并改善不平衡度的有效性。     

无谐波检测环节的三电平有源电力滤波器控制系统

针对传统三相abc坐标系控制无法清除系统耦合量的扰动,建立了基于三电平SVPWM的无谐波检测环节解耦控制系统.通过对电网电压不平衡时上述无谐被检测有源电力滤波器解耦系统如何控制进行了研究,提出电网电压不平衡时系统控制方案.仿真试验表明,该无谐波检测解耦控制系统动态跟踪速度快、补偿效果好,不受负载突变影响,且当电网电压不平衡时依然能够保证有很好的谐波电流补偿性能.     

电网不平衡条件下三相PFC控制策略

对不平衡电网条件下三相PFC进行了分析与建模,针对负序电流分量对控制系统的影响,提出了一种不平衡条件下直接功率控制策略,采用坐标变换方法,建立了三相PFC在两相dq同步旋转坐标系下的数学模型,实现了有功和无功的解耦。采用前馈解耦方式设计了控制器,构建了双电流控制系统,利用Matlab建立了系统模型,仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

电网不平衡下维也纳整流器控制研究

针对维也纳整流器,设计一种准PIR控制器,实现电网不平衡条件下电流控制。首先在不平衡条件下,提出一种准PIR控制器,通过比例积分跟踪给定电流,通过谐振消除交流分量,实现电流的跟踪控制,该方法能够在电网不平衡条件下实现准确的电流控制。针对维也纳整流器存在的中点振荡和偏移问题,根据中电压矢量和电流方向,提出改变小电压矢量作用时间方法控制中点振荡和偏移。仿真结果表明,电网不平衡下和正常电网情况下能够准确跟踪给定电流。     

基于重复和准比例谐振复合的直驱风机网侧变流器控制策略

为了提高电网电压不平衡及畸变条件下永磁直驱同步风电机组的运行性能,提出了一种基于重复控制与准比例谐振控制复合的直驱风机网侧变流器控制策略。该控制策略根据电网电压不平衡条件下变流器控制目标得到电流指令值,在两相静止坐标系下利用复合控制,实现对基频电流的无静差跟踪,并抑制交流电网谐波的干扰。在提出控制系统详细框图的基础上,对各个控制环节的设计方法进行了研究,并评估了控制效果。仿真结果表明,该控制策略在电网电压不平衡及畸变的工况下,能有效抑制有功功率波动,降低电流谐波畸变率,验证了策略的正确性。     

电网电压不平衡条件下并网逆变器的动态相量模型

为适应电网电压不对称条件下微电网快速精确仿真和分析控制的需要,采用了一种新的建模方法。基于时变傅里叶级数的动态相量法,分别取正负序分量的一阶动态相量,无需进行2倍频滤波,减少了模型的计算量。建立了电网电压不平衡条件下并网逆变器的动态相量模型,并在Matlab/Simulink中建立三相电网电压不平衡条件下逆变器输出的详细时域模型,对两个模型进行仿真分析。通过对两个模型的仿真结果进行比较分析,结果表明所提的在电网电压不平衡条件下动态相量模型的正确性和有效性,为并网逆变器和微电网的不对称分析和控制提供了一种新方法。     

直接转矩控制中SVPWM方法的仿真

传统的直接转矩控制具有转矩脉动大、电流畸变严重和开关频率不固定等问题,针对这些问题研究基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的直接转矩控制。在Matlab7.0/Simulink的环境下,建立了基于SVPWM直接转矩控制系统的仿真控制模型,通过与传统直接转矩控制控制系统相比,仿真结果表明采用SVPWM的直接转矩控制系统电机的转矩脉动减小、开关频率恒定及电流畸变小。     

三相电压型PWM整流器不平衡控制虚拟导纳法

输入电压不平衡会导致三相电压型PWM整流器谐波增加、损耗增大,严重时可以烧坏整流器。针对传统的解决方案结构较复杂、运算量大,提出虚拟导纳控制法。根据三相电压型PWM整流器不平衡时瞬时功率平衡理论,找到虚拟导纳这一核心控制量,引入可实现电流无静差控制的广义积分器,形成两相静止坐标系下电流控制简化方法,由此设计了虚拟导纳控制系统。通过Matlab仿真和实验验证表明该控制方法不仅性能稳定,实现三相电压不平衡时电压无波纹控制和实时可控的功率因数,而且不需要对正负序电流进行独立检测,提高了系统的快速性。引入的广义积分器具有的简单离散迭代算法也大幅减少了计算量。     

不对称电网故障下PWM整流器的控制

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流是目前性能最优的交-直变流技术。但在不对称电网下,存在显著的谐波功率,严重影响其输出品质,须采用正、负序分解并分别控制的策略来解决。其关键是对正、负序电流分别进行跟踪。通过电压、电流和功率的关系,得到了正、负序d-q坐标系下的电流控制指令,以此修改了控制策略并建立仿真模型。结果表明,新方法能控制整流器在故障电网下的输入电流,抑制谐波功率的产生,保证直流电压的稳定,实现整流器的不间断运行。     

电网电压不平衡下直接功率矢量控制

基于三电平PWM整流器的数学模型,结合瞬时功率理论得到了三电平PWM整流器的功率数学模型。通过对电网电压不平衡时整流器进行分析得到了功率表达式。根据功率数学模型提出了用于电网电压不平衡抑制交流侧三相电流负序分量的DPC-SVM控制策略。仿真和实验结果表明,此处提出的控制策略能有效抑制交流侧负序电流。     

新型软件锁相环三相电压型PWM整流器的控制

在电网电压频率波动或者三相不平衡的情况下,硬件锁相很难准确检测到基波正序的相位。在结合PWM整流器空间矢量解耦控制算法的基础上,将软件锁相环技术应用在PWM整流器控制系统中,并用仿真和实验验证了该方案的可行性。实验结果表明,该方案解决了电网电压频率波动及三相不平衡时的相位同步等问题,并在工程上具有一定参考价值。     

三相电压型PWM整流器的无源性功率控制

根据电压型PWM整流器主电路结构,建立了整流器在两相同步旋转dq坐标系中的功率EL (Euler-Lagrange)数学模型。基于整流器的无源性,采用新的阻尼注入方法设计无源功率控制器。该无源功率控制器使整流器实现功率解耦控制,具有更好动静性能,优于现行的其它功率控制策略。特别是在负载扰动的情况下,应能保持功率快速响应、直流输出电压几乎不变的特性。仿真实验证明了新的整流器无源功率控制器设计方法的可行性。     

电网故障下PWM整流器在风机中的应用

PWM整流技术被广泛应用在各种领域,而在实际整流器设计过程中,很少考虑不平衡运行条件的影响,这里分析了故障条件下整流器的特性,通过一系列的坐标变换得到正负序d,q坐标下的电流指令,来修正电网正常条件下的控制策略。仿真和实验结果表明,该控制方法能改善整流器在故障条件下的输入电流,抑制谐波功率,提高了直流母线电压动态响应及实现单位功率因数,从而实现整流器的不间断运行能力。     

电网不平衡条件下LCL-VSR控制策略研究

针对电网电压不平衡状态对LCL滤波的PWM整流器的控制策略进行了研究,将有源阻尼控制与不平衡控制进行结合.传统输出电流平衡控制中由于正序有功电流指令中含有2次谐波,使得输出电流中含有3次谐波,这里通过添加陷波器消除了此2次谐波;对功率平衡控制中的电流指令算法进行了简化,解决了传统的指令算法计算量较大不利于工程实现的问题...     

三相PWM整流器交流侧电感的设计

分析了电网不平衡条件下三相PWM整流器主电路并进行建模.在此基础上分析了交流侧电感的设计,探讨了在电网平衡与不平衡两种状态交替变更的条件下交流侧电感的设计方法.如果三相PWM整流器采用不平衡控制策略,那么电感的设计应充分考虑在电网平衡条件下PWM整流器的性能和控制效果.通过仿真验证这种方法的可行性和实用性.     

三相PWM电压型整流器无源控制算法的研究

本文对三相电压型PWM整流器的单位功率因数以及输出电压的控制问题进行了讨论，推导了在a-b-c与d-q坐标系下整流器的动力学EL(Euler-Lagrange)方程。文中给出了无源控制器的一般设计方法与系统控制的约束条件，针对三相电压型PWM整流器系统给出了改进型无源(Passivity-Based)控制策略的仿真实验结果。仿真实验表明：本文所述的无源控制策略对于三相电压型PWM整流器系统的单位功率因数与输出电压控制具有快速跟随、抗干扰性强、功率因数高等良好特性。