三电平NPC变流器虚拟空间矢量调制策略与载波调制策略的内在关系研究

分析了虚拟空间矢量调制(virtual space vector pulse width modulation,VSVPWM)策略的基本原理,推导了三电平VSVPWM策略与单相双调制波三电平正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略的内在联系,建立了两者间的调制波等效关系。应用调制波等效关系分析了VSVPWM策略的输出电压总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)、直流电压利用率和关器件损耗。后,提出了基于调制波等效关系的三电平VSVPWM快速实现方案。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种NPC型三电平变流器虚拟空间矢量调制策略的快速算法研究

在NPC型三电平变流器的调制策略中,虚拟空间矢量调制策略(Virtual Space Vector PWM,VSVPWM)是一种全调制度系数和全功率因数中点电压无波动的调制策略,但该调制策略的具体实现过程较为繁琐。分析了VSVPWM策略的基本原理,在此基础上提出了一种三电平VSVPWM策略的快速等效算法-各相电平作用时间计算法,这种快速算法不需进行传统三电平VSVPWM的复杂运算,更易于数字化实现。仿真和实验验证了文中理论分析的正确性。     

三相同步锁相环（SRF—PLL）的参数优化及其工程应用设计

系统阐述了基于纯软件算法的三相同步锁相环（Synchronous Reference Frame Phase—LockedLoop,SRF-PLL）的原理。通过分析其抗扰性能。指明无须额外的结构改进（如增加数字滤波、提高系统阶数等）,只要优化设计合适的环路滤波器参数。就可以实现目标电压在三相不平衡和畸变条件下的精确锁相。通过Matlab-SISOT00L工具进行参数设计。分别在基于Simulink的软件平台和TMS320C6713芯片的硬件平台上,进行了仿真和实验的论证。实验中将参数优化设计锁相环与加数字滤波器锁相环的输出进行了比较,进一步证明了参数优化的有效性。此外,     

三相同步锁相环(SRF-PLL)的参数优化及其工程应用设计

正系统阐述了基于纯软件算法的三相同步锁相环(Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop,SRF-PLL)的原理。通过分析其抗扰性能,指明无须额外的结构改进(如增加数字滤波、提高系统阶数等),只要优化设计合适的环路滤波器参数,就可以实现目标电压在三相不平衡和畸变条件下的精确锁相。通过MatlabSISOTOOL工具进行参数设计,分别在基于Simulink的软件平台和TMS320C6713芯片的硬件平台上,进行了仿真和实验的论证。实验中将参数优化设计锁相环与加数字     

5MW储能虚拟同步发电机孤岛启动与同期控制技术

储能虚拟同步发电机既要实现并网和离网工况下的良好运行,又要实现同期并网的无缝切换。通过对传统逆变器多模块并联孤岛运行控制策略分析比较改进,提出一种基于虚拟同步机技术的孤岛并联启动控制策略。该孤岛并联启动控制策略引入同步发电机电气方程、下垂控制和虚拟阻抗分量,通过控制电压环输出电压调节量、系统反馈电压和虚拟阻抗分量计算出系统参考电流。同期控制通过对电网并网点两侧电网角度、幅值和频率的检测调节使并网时刻电压幅值、角度和频率满足误差范围要求,最终实现电压电流平滑过渡,孤岛到并网的无缝切换。最后,建立4机并联5 MW储能虚拟同步发电机并联仿真RTDS模型,利用RTDS仿真验证算法的有效性。     

新型三电平变流器中点电压控制策略及其可控区域

针对三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器中点电压波动问题,分析了三电平变流器基本工作原理,提出了一种适用于任意调制策略的三电平变流器中点电压平衡策略。该策略以输出线电压满足要求为控制目标,根据中点电压的波动情况实时修正调制策略的输出开关状态。鉴于单开关周期完全可控区域的重要意义,本文分别分析了调制策略为正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略和空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略时新型中点电压平衡策略的单开关周期完全可控区域。理论分析和仿真结果表明,新型中点电压平衡策略具有普遍适用、实现简单的优点,其单开关周期完全可控区域受调制策略、调制度、运行时间和功率因数的影响。     

两电平变流器SVPWM策略新型等效算法

提出了一种基于导通时间等效的两电平变流器SVPWM策略等效算法。该算法不包含三角函数及无理运算,无需进行复杂的坐标转换,实现非常简单,同时消除了常规SVPWM策略中由于三角函数和无理数的近似计算而带来的计算误差,使结果更加准确。仿真和实验验证了推出方法的正确性和合理性。     

EtherCAT总线技术在现代电力电子装置中的应用

随着中国智能电网的发展,电力电子技术在电力系统中得到广泛应用。模块化多电平（MMC）拓扑是目前高压、大容量电力电子装置的主要方案之一,传统集中式控制系统框架的缺点日显。通过对EtherCAT总线技术实时性、同步性、灵活性的分析,针对模块化多电平拓扑的一种H桥级联,提出了一种基于EtherCAT技术的分布式控制系统框架。搭建了9模块H桥级联平台,通过实验证明了EtherCAT总线控制系统的优良性能。根据实践经验,概括了许多应用EtherCAT技术的关键点,该分布式控制系统构建同样适用于其他的模块化多电平电力电子装置。     

变压器式混合控制型可调电抗器的控制策略研究

随着我国电力系统的快速发展,可调电抗器作为可动态补偿无功和稳定电压的新型FACTS装置,得到了广泛应用。变压器式可调电抗器响应速度较快、易实现高压应用,成为研究热点。基于一种潜力较大的变压器式混合控制型可调电抗器拓扑,阐述了晶闸管投切和VSC闭环PWM调制的混合控制策略。针对存在绕组高短路阻抗设计误差和各绕组互感影响难题,目前大部分研究均从结构优化角度进行改进。从控制角度入手,将可调电抗器的整体输出无功引入到VSC的闭环控制中,提出了一种无功顶层闭环反馈控制方法,实现了可调电抗器整体输出的精确控制。此外,研究表明,相比电流内环PI控制器,采用电流滞环控制可提高可调电抗器输出的暂态性能。