基于双级矩阵变换器的直接转矩控制系统

研究了基于双级矩阵变换器的异步电机直接转矩控制策略。传统的直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)算法直接施加在双级矩阵变换器的逆变级,而在整流级使用空间矢量调制的方法。在此设计了一种特殊的换流策略,即在整流级换流前后,在逆变级插入零开关状态,保证了整流级的零电流换流特性。该方法结合了DTC和双级矩阵变换器的优点。设计并实现了实验样机系统,实验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。     

前言

<正>高效、清洁、低碳是当今世界能源发展的主流方向,全球各国竞相加大能源科技研发投入,着力突破新能源和储能等关键技术,加快发展战略性新兴产业,抢占新一轮全球能源变革和经济科技竞争的制高点.然而,具有间歇性、随机性和波动性等固有特性的新能源接入使得当今能源系统特性发生了深刻复杂的变化,多种规律并存且相互作用,结构与运行机理愈加复杂,呈现出高度随机非线性、强实时性、分布式、数据不确定性、复杂异构等典型特征,给相关领域的控制理论与关键技术提出了新挑战.为     

一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的控制方法

提出了一种简单实用的改善矩阵变换器系统动态特性和稳定性的虚拟电阻方法.矩阵变换器系统存在潜在不稳定的根本原因是输入滤波器对不同次数的谐波的传输系数不同.论文提出采用虚拟电阻算法代替实际电阻来衰减系统中LC输入滤波器的振荡,不增加任何的损耗,提高了系统的效率,改善了系统的动态性能和稳定性.仿真结果证明了所提出方法的正确性和可行性.     

矩阵变换器驱动异步电动机仿真研究

论述了空间矢量调制矩阵变换器基本原理,深入分析了空间矢量调制策略,推导出矩阵变换器开关状态表,在MATLAB/SIMULINK平台上,建立了矩阵变换器简单实用的仿真模型,并针对矩阵变换器驱动异步电动机起动、运行的开环系统进行了仿真,仿真结果验证了空间矢量调制策略的可行性和正确性,表明矩阵变换器具有优良的输入输出特性,为矩阵变换器在高性能的交流调速闭环系统中的具体实用打下基础.     

混合动力汽车DC/DC辅助电源轨迹规划及双积分滑模控制

针对混合动力汽车低压辅助供电系统的应用要求,提出一种既能满足输入电压范围宽,又能实现给低压蓄电池进行合理充放电控制和能量管理的车载DC/DC辅助电源控制策略。在研究蓄电池三段式充电特性、各种工况及工作模式对DC/DC的要求和证明车载辅助供电系统微分平滑的基础上,提出了融合效率曲线、电流变化率与能量管理的多目标轨迹规划算法。为满足系统输出微分平滑的前提,即输出电流能快速准确跟踪参考电流,提出适合电流内环的双积分高阶定频准滑模控制算法,给出了数学模型和控制器设计方法。最后,搭建了系统仿真模型、工程样机及实验平台。仿真与实验结果及工程应用证明了所提DC/DC辅助电源控制策略的有效性和可行性。     

新型电力变换装置-矩阵变换器

交流电力变换器发展到今天，已经出现了3个基本平台．即交直交电力变换器平台、传统周波交交变换器平台和矩阵变换器平台。目前用量最大的是基于交直交变换的通用变频器，这种变换器已经产品化和实用化。它是通过两级电力变换器实现的，由3个环节构成，即整流器、直流环节和逆变器。这种变换器存在以下缺点：一是电网功率因数低（一般在0．5左右）；二是电磁兼容性（EMC）较差。     

基于最优马尔可夫链的双级四脚矩阵变换器随机载波调制策略

为了抑制不平衡负载中的零、负序扰动,提出一种基于载波调制的双级四脚矩阵变换器解决方案;为了提高功率变换系统的综合性能,提出一种基于最优马尔可夫链的随机载波四脚矩阵变换器调制策略。该调制策略是一种以随机过度矩阵为优化变量,以开关次数和输出电压波形质量为综合优化目标的优化调制策略,同时能一定程度地减轻电磁干扰问题。由于各性能指标的精确解析描述过于复杂,采用一种近似描述的方法,一方面能有效反映系统的真实性能,另一方面极大简化了优化任务。仿真与实验结果验证了该方法的正确性。     

基于双级矩阵变换器的线间潮流控制器

线间潮流控制器是柔性交流输电系统中的新装置,通过控制有功和无功功率来增强电网传输能力.双级矩阵变换器是性能优良的交一交变频器.针对二者结构上的相似性,提出将双级矩阵变换器作为线间潮流控制器,以减小设备体积.首先对线间潮流控制器建模,在park变换基础上,使用比例积分控制设计d-q轴控制方案,采用交叉解耦消除电网间的耦合,利用载波调制的空间矢量控制变换器开关动作,取得了较好的控制效果.仿真验证了方案的可行性和正确性.