一种高精度恒流源直流电子负载研究

直流电子负载是一种替代传统耗散型电阻的可调电子电路装置,在直流电源性能测试和蓄电池放电测试中具有较为广泛的用途.基于Boost升压拓扑设计实现了一种直流电子负载,通过PWM数字控制技术完成了对输入端口的恒流控制.研制了一台小功率实验样机,验证了恒流控制功能,测试结果表明该方案相对于传统方案精度高、稳态误差小、功率可扩展性强.     

基于滞后补偿的PWM逆变器控制策略研究

分析了离散域下PWM逆变器的可控自由度与被控自由度的关系。通过新增控制器输出量作为逆变器的状态变量以构成滞后补偿环节,同时引入相应的反馈系数以增加系统的可控自由度,使得离散化后的逆变器系统满足"控制器可控自由度与系统被控自由度相等"的约束条件,阐明了该新增环节与控制系统滞后时间的关系,提出了基于增广状态变量的双环控制策略,并通过极点配置法获得了期望的动态特性。仿真和实验表明:所提控制策略能保证逆变器系统稳定可靠,并且具有良好的动态和静态特性。     

储能逆变器预测控制误差形成机理及其抑制策略

在大功率储能系统中,由于储能逆变器开关频率低,采样、计算等引入的延时将恶化输出电能质量甚至引起系统的不稳定。采用预测控制可消除储能逆变器控制中延时的影响,但预测值受模型精确程度和输入扰动的影响与实际值存在差异。在储能逆变器数字化预测控制策略的基础上,推导预测误差与直流电压、负载电流和模型参数误差之间的传递函数,然后分析预测误差对逆变器数字化控制的影响,从而提出一种基于输出误差积分量和状态预测值的全维状态反馈控制策略,其外环采用输出电压误差积分以抑制预测误差,控制器采用后向差分形式的积分环节消除输出电压反馈引入的延时影响。该控制策略可有效消除逆变器控制中的延时,并且抑制了预测控制中的误差。最后设计一台30 kW 原理样机,输出稳态误差由9%降到1%,验证了所提控制策略的正确性。     

不控整流电路不平衡电压工况特性分析

较小的电压不对称可能导致整流电路较大的输入电流不对称,并引入较高3次谐波电流,从而对电网造成较大的危害。对不对称电压条件下的整流电路输入电流谐波进行了详细的分析,描述了弱不对称电网下输入电流不对称度、3次谐波与负载大小的关系曲线,可以指导整流电路滤波装置设计。分析了整流电路的工作模态,建立了输入输出电流的数学模型,推导了各个模态之间的边界条件,最后对该模型进行了仿真与实验验证。     

面向工业园区电压暂降治理的构网型储能逆变器控制策略研究

电压暂降会显著影响工业园区重要敏感负荷的经济运行，是现代制造业面临的主要电能质量问题。将构网型储能逆变器应用于含储能电池的工业园区中，根据工业园区并网点电压暂降深度的差异，提出了一套基于构网型储能逆变器的电压暂降分级治理策略。当电压暂降深度较低时，利用构网型储能逆变器的电压支撑能力降低或者消除电压暂降的影响；当电压暂降深度较高时，依靠构网型储能逆变器的孤岛运行能力维持负荷的正常运行，从而实现了对工业园区电压暂降的治理。最后搭建仿真模型进行验证，结果表明，构网型储能逆变器控制方案在相同工况下可以有效降低电压暂降深度，实现电压跌落的补偿。