基于移相空间矢量调制的多通道三相变流器

在传统阶梯波合成变流器基础上,提出一种移相结合错时采样空间矢量调制(STS-SVM)的多通道三相并网变流器,该变流器由多组结构完全一致的阶梯波合成变流器组成,其中一组变流器采用STS-SVM方式得到控制信号,其他各组变流器的控制信号可以依次延迟一定的角度得出。交流侧串联叠加各组阶梯波合成变流器输出,大幅抑制了其中的高次谐波,网侧接入很小滤波器即可得到高质量进网电流。研究了该多通道变流器的数学模型,给出了直接电流控制方案。研制了一台16通道中频脉宽调制(PWM)变流器,实验结果表明该多通道PWM变流器具有开关频率低、网侧电流质量高、系统响应速度快和功率因数可控的优点。     

基于逆系统方法的三相PWM整流器控制

针对三相脉宽调制(PWM)整流器控制采用非线性反馈方法使控制器设计复杂化的问题,提出一种基于逆系统方法的三相PWM整流器的反馈线性化控制方法。利用三相PWM整流器数学模型,以直流输出电压、有功和无功电流作为状态反馈变量,推导出三相PWM整流器的逆系统,并构造出伪线性系统。通过对该伪线性系统的综合,设计出三相PWM整流器的闭环控制系统,实现了无功电流分量和直流电压的解耦,然后对该闭环控制系统进行了计算机仿真。结果表明,所采用的控制策略能够实现三相PWM整流器直流电压和无功电流的解耦控制,且性能良好。     

一种PWM结合移相控制的低开关频率逆变器

阶梯波合成逆变器具有开关频率低和输出电压波形质量好等优点,但输出电压调节困难,限制了其应用场合,且由于其移相变压器设计和加工复杂性,通道数一般在4以下,这使得输出电压波形质量难以进一步提高。提出一种脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和移相控制相结合的低开关频率逆变器,采用多组结构相同的阶梯波合成逆变器,错相叠加每组逆变器PWM波形,使输出电压谐波达到接近无谐波程度。实验表明,所提出的逆变器具有良好的输出特性和调节性能,在大功率变流场合具有很好的应用价值。     

城市轨道交通牵引供电PWM变流器的研究

研究采用一种多通道PWM变流器实现城市轨道交通牵引变电站的降压变流功能,为轨道交通车辆负载提供电能的同时能够向电网回馈车辆的再生制动能量,维持直流供电电压的稳定.该变流器各通道通过移相变压器叠加(即阶梯波合成技术)来实现谐波抵消,因此该变流器能在非常低的开关频率下实现能量双向传递.并且交流电流谐波含量低、滤波容易、输入功率因数高.另外,该变流器采用旋转坐标系下的解祸控制和瞬时值闭环控制技术,实现了良好的动态性能.最后通过实验验证了该变流器的稳态和动态性能.     

基于输入输出线性化电流控制的PWM整流器

由于三相PWM整流器采用传统单一控制策略,故难以满足实际工程对性能的要求,为此在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,设计了电压和电流双闭环控制系统。针对电流内环控制中,系统存在不确定扰动,基于输入输出线性化,给出了电流控制器设计方法,并进行了实验。实验波形表明,三相PWM整流器直流输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近1,从而证明该系统具有较好的鲁棒性和动态性能。     

基于LCL滤波的三相PWM整流器新型DPC策略

建立LCL滤波的三相脉宽调制(PWM)整流器的数学模型,对于直接功率控制(DPC)的开关频率不固定以及LCL滤波器引入的谐振问题,构造功率外环电流内环的双环控制结构;提出一种新型DPC策略,在功率环构造虚拟电压源等效为功率阻尼,同时功率环的输出作为电流环的输入指令值,电流环采用无差拍控制以保证电流跟踪精度,并采用空间矢量PWM(SVPWM)产生PWM信号驱动整流器功率开关,实现固定开关频率。仿真结果表明,该控制策略在抑制谐振的同时,实现整流器单位功率因数运行,系统具有较好的动静态性能。     

PWM整流器低开关频率电流调节器设计方法

在低开关频率时采用传统电流调节器设计对PWM整流器进行控制,将导致dq轴电流的严重耦合,甚至系统不能正常工作。本文分析了PWM整流器的离散化模型,考虑实际系统中存在的PWM延迟,基于复矢量概念并结合整流器离散特性进行了直接离散化电流调节器设计。该设计方法不需要进行双线性变换,且其闭环系统与采样周期无关,性能稳定。通过几种离散化调节器的仿真结果对比显示了直接设计离散电流调节器的优越性能。     

阶梯波合成逆变器的单脉宽调制调压技术研究

该文提出将PWM技术应用于阶梯波合成逆变器，以实现逆变器的输出电压调节。该文分析了方案的基本原理和性能，将单脉冲调制应用于12阶梯波逆变器，可以在较大的输入电压范围内调节输出电压同时保证波形具有良好的正弦性。研制的80kVA逆变器证明了该技术的可行性，由于功率管开关频率低，具有效率高的突出优点。     

基于虚拟正交变换的三相高功率因数整流器

高频PWM整流器可实现正弦输入电流,能在全功率范围达到单位功率因数。而在400 Hz配电系统中,由于开关频率的限制,整流器的电流环将存在较大静差。针对上述问题,分析了400 Hz三相四线高功率因数整流器的控制器设计,并应用虚拟正交变换方法设计了一种新型控制策略,实现了输入电流零静差和各相独立控制,同时通过调整PWM波的直流偏置来实现输出串联电容的均压控制。最后通过实验验证了理论分析的可行性。     

基于滞环控制的LCL滤波器设计

提出一种基于滞环控制的脉宽调制(PWM)整流器LCL滤波器设计方法,解决了该控制方式下输出开关频率不固定造成的滤波器选型困难问题。介绍了滤波器各参数的作用和设计原则,通过列举一个大功率风电变流器设计实例计算各参数值,再采用Maab软件对所设计的滤波器参数进行了仿真分析。在样机上进行实验验证,结果表明,所选滤波器能有效滤除系统的高次谐波,提高系统运行稳定性,谐波参数满足设计要求。     

基于三电平PWM整流器的地铁牵引供电系统

三电平PWM整流器因具有功率冈数高、谐波含量低、电压稳定性好,能量双向流动等优点而广泛应用于各种高压大功率场合.基于三电平PWM整流器的地铁牵引供电系统采用双三绕纰变压器和4个三电平PWM整流器并联的拓扑结构,有利于系统模块化设计和冗余设计.重点介绍了并联三电平PWM整流器的控制策略和一种简化的三电平SVPWM及中性点平衡控制算法,最后通过Matlab/Simulink仿真证明了所述控制策略的正确性.     

一种低输入电压开关电源的设计

介绍了一个输入电压较低、采用推挽拓扑开关电源的设计,给出了主变压器的设计过程和功率开关MOSFET及输出整流二极管的选择方法。     

VIENNA整流器的设计与优化

三相AC/DC整流器作为许多电力电子设备中不可或缺的电气环节得到了广泛的应用。相比于传统的二极管整流器及相控整流器,VIENNA整流器具有网侧谐波含量低、功率因数高的优点。同时,VIENNA整流器比普通桥式PWM整流器具有更少的功率开关数量,进一步提高了系统功率密度。在简要介绍VIENNA整流器原理的基础上,结合3 k W系统进行了相应的工程设计,主要包括储能元件设计、滤波环节设计和控制环路设计。此外,针对电网电压畸变带来的输入电流谐波问题,采用了一种结合VIENNA整流器控制环路的指定次谐波优化方法,并针对其中LCL滤波器带来的谐振问题,从工程设计的角度进行了相应的优化。3 k W工程样机的实验结果进一步验证了设计方法以及所采用的优化方法的有效性。     

单周控制三相六开关高功率因数整流器的研究

研究了基于单周期控制的三相六开关高功率因数整流器,推导了三相六开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的PFC控制器,完成了2kW三相高功率因数整流器的设计与试验。试验结果表明,该系统的功率因数可达0.991,实现了单位功率因数校正和低电流畸变。     

采用三电平电压型PWM整流器的地铁牵引供电系统

提出了一种基于三电平电压型PWM整流器的新型地铁牵引供电系统(1500VDC),具有节能效果好、功率因数高、谐波含量小等优点,且易于采用模块化和冗余设计.论文重点介绍了变流系统的主电路拓扑、并联控制策略和三电平整流器控制策略,最后给出仿真及实验结果.     

多脉波整流技术在风力发电中的应用

提出了一种新型的12脉波自耦变压整流器(ATRU),具有结构简单、可靠性高、功率因数高等突出优点。将其用于风力发电场合,可以解决当前风力发电机组中PWM整流器故障发生率高和二极管不控整流器功率因数低、电流谐波含量高、转矩脉动大等问题。文中首先详细分析了该整流器的工作原理和输入电流、输出电压特性。随后,结合永磁同步风力发电系统,讨论了ATRU与风力发电机组之间的关系,给出了ATRU在风电场合的设计要求。最后,设计了一套实验系统,实验结果验证了理论分析的正确性和ATRU在风电场合应用的可行性。     

城市轨道交通直流牵引供电电源的研究

设计了一种基于三相电压型PWM整流技术的新型城市轨道交通直流牵引供电电源.整流装置采用同步旋转坐标系电流控制和电压空间矢量调制(SVPWM)技术,实现有功电流、无功电流的独立控制,提高电压利用率.试验证明,该控制方法响应速度快,稳态性能好,供电电源以单位功率因数运行,电流谐波含量小,达到了预期设计要求.     

新型大功率UPS低电流谐波整流装置的研制

分析了大功率UPS的整流装置工作原理和设计方案,分别对12脉冲整流技术、12相移相变换技术以及11次谐波滤波技术进行分析和研究,并用Matlab软件对整流装置进行了模型仿真,研制成功了一台采用"12脉冲整流加11次谐波滤波器"的低输入电流谐波大功率UPS整流装置,该整流装置实现了对谐波的有效抑制,达到国家大功率UPS输...     

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。     

单周期控制的单相高功率因数整流器研究

提出了一种单周期控制(One Cycle Control,简称OCC)的单相Boost高功率因数整流器,无需检测输入电压,无需乘法器,既简化了系统,又降低了成本.在此论述了该整流器的工作原理和主要参数设计,最后给出的试验结果表明,单周期控制的Boost功率因数整流器性能可靠,功率因数可达0.99.