充放储一体站并网的多级阶梯电压控制分区方法

针对电动汽车充放储一体站并网带来的电压问题以及电压控制分区方法的不足,提出一种一体站并网的多级阶梯电压控制分区方法。在定义无功源控制的电气距离和评价分区质量的加权社团结构(community structure,CS)多目标模块度指标的基础上,多级阶梯电压控制分区方法分降维聚类、分裂凝聚、还原调整3级进行最优分区。在分区中结合电网运行状态,对一体站功能行为进行多场景优化,根据场景概率计算无功期望。算例采用 IEEE39节点系统对一体站并网进行电压控制分区,验证了方法的合理性和正定性,反映出一体站并网对分区带来的影响;同时采用 IEEE118节点系统进行电压控制分区,验证了方法应用在大系统中的合理性和高效性。     

单级式隔离型三相双向AC/DC变换器及其SVPWM调制策略

为了同时实现升降压AC/DC变换和高功率因数控制,提出一种单级式隔离型三相双向AC/DC变换器及其改进型空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略。该拓扑具有功率因数高、升降压输出、高频电气隔离以及电能双向流动的优点,适合作为380 V直流微网与电网之间的接口变换器。它与传统的三相电压型脉宽调制整流器相比,不需要外加工频变压器或者DC/DC降压变换环节,具有功率密度更高、成本更低的优点。给出变换器的推导过程以及工作原理,提出基于该拓扑的 SVPWM 调制策略,并分析变换器的直通问题。最后,在实验室研制一台由DSP TMS320F2812控制的3kW原理样机,实验结果验证了所提出的拓扑及其SVPWM算法的可行性。     

三电平矢量分解SVPWM算法及中点电压平衡

传统多电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法需要复杂的扇区判断和大量三角函数计算,不易于向更高电平级数扩展。研究了一种简化的基于参考电压矢量分解的三电平SVPWM算法。该算法将两电平SVPWM算法应用到多电平SVPWM算法,简化了扇区判断,避免了三角函数运算。分析三电平逆变器中点电压不平衡的机理,给出中点电压平衡控制策略。该策略易于推广到多电平SVPWM算法。实验验证了该控制算法的有效性。     

SVPWM策略下VSC-HVDC换流器损耗计算

在分析两电平电压源换流器型高压直流输电(VCS-HVDC)结构的基础上,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)作为其调制策略,探讨了换流器损耗计算模型。由于SVPWM原理基于电压而非电流,故直接计算SVPWM扇区中的电流比较困难。为计算换流器损耗,提出根据逆变器输出电流、电压的正、负组合状态,将工频周期划分为4个区域来计算通态损耗,并结合厂商提供的数据资料,采用曲线拟合理论计算开关损耗的方法。最后通过负载实验,对比计算、实验结果,验证了该方法的正确性。这为换流器设计及器件选型提供了较大参考价值。     

一种耦合电感高增益开关DC/DC变换器

针对光伏发电并网系统对前级DC/DC变换器的要求,提出一种基于耦合电感倍压单元Boost变换器和flyback变换器的高增益非隔离DC/DC变换器。该变换器采用输出侧串联结构,提高了变换器的电压增益,同时引入由二极管和电容组成的箝位电路,有效吸收了漏感能量,抑制了漏感引起的电压尖峰,降低了开关管的电压应力,提高了效率,同时耦合电感倍压单元进一步增加了变换器电压增益。详细分析了变换器的工作原理及工作特性,进行了理论公式的推导,并给出了关键器件的设计步骤。最后通过一台360 W的实验样机验证了理论分析的正确性。     

三电平有源电力滤波器的补偿控制

以三相整流桥负载为谐波源,选用一种简化的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法弥补传统的SVPWM算法计算量大、数字化实现不利的缺陷,经仿真验证可基本实现对谐波电流的补偿,但同时发现整流型负载存在换相点处补偿不足的问题。针对该问题提出采用PI+重复的复合控制策略,并对其中关键参数的选取进行了阐述。仿真结果表明,该方法解决了换相点处补偿不足的问题,且具有更好的总体及单次谐波补偿效果,最终实验结果也验证了所选调制方法和控制策略的有效性。     

基于三电平3D-SVPWM的四桥臂有源电力滤波器

在低压电力系统的供电方式中,三相四线制以其特有的优越性在工业中得到广泛应用,因此解决谐波以及负载不平衡的问题也日益迫切.为此,基于三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,针对三相四桥臂拓扑结构有源电力滤波器(APF)进行了研究,重点分析了谐波抑制及零序电流的补偿.使用仿真和实验进行了验证,结果表明该方法具有良好的补偿效果.     

基于3D-SVPWM的三相四桥臂STATCOM的研究

针对农网线路长、分布广、功率因数低的缺点,设计了一种基于3D-空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三相四桥臂配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)。它对三相输出电流和零序电流统一进行控制,可获得最大的直流电压利用率。研制的设备可准确地补偿电网的无功电流和零序电流。采用独立的DSP芯片完成系统的监控和保护功能,保证系统的稳定性与可靠性。仿真和样机测试验证了系统的有效性,具有较高的实用价值。     

基于Matlab的PWM整流器程序代码生成方法

根据三相电压型整流器(VSR)空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,在Matlab/Simulink中建立算法模型,并用Matlab直接生成数字信号处理器(DSP)工程代码,通过对代码进行优化处理,经调试编译生成DSP可执行文件。最后,通过对比仿真和实验结果,验证了直接生成代码的正确性。这种DSP代码直接生成方法缩短了产品开发周期,使研究人员更加专注于控制算法的革新。     

混合型多电平变流器桥臂电容电压平衡的原理与控制

混合式多电平变流器(HMC)能够实现有功无功独立控制,在直流侧发生故障时,交流侧电流仍然可控,这对于构成直流电网有重要意义。文中研究了HMC的电压合成方法以及在静止同步补偿器(STATCOM)模式下和高压直流(HVDC)模式下的能量平衡原理。基于能量平衡的原理,提出了STATCOM模式下和HVDC模式下桥臂电容稳压控制方法,并提出了HVDC模式下桥臂电容稳压的具体实现方法。为了验证所提出的能量平衡原理及控制策略,根据仿真算例所提供的参数,搭建了端对端直流输电的PSCAD仿真模型,对HMC的启动充电、解锁、有功渐变和直流故障过程进行了仿真。仿真结果显示,HMC能够实现有功无功独立控制,能够隔离直流侧故障,所提出的能量平衡原理与控制方法能够实现桥臂电容的稳压控制。