全数字滞环电流控制可控电流源研究

提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programm-able gate array,FPGA)控制的全数字滞环电流控制型可控电流扰动源,选取单相全桥拓扑作为可控电流源的主电路结构。对两态滞环和三态滞环电流控制进行了仿真分析和对比,利用PSCAD软件中的自定义模块,采用Fortran语言对2种不同控制策略进行编程实现,仿真结果表明两态滞环电流控制策略更加适合于可控电流源。最后设计制作了一台原理样机,利用FPGA控制器实现了对电流源的控制,采用VHDL语言实现滞环电流控制,实验结果表明滞环电流控制技术对可控电流源的实现是有效的。     

新型正弦脉宽调制控制电压源型动态静止无功补偿器

提出了一种适用于低压配电系统的新型动态无功补偿电路拓扑。主电路采用三相四桥臂逆变器结构,可以对负荷不平衡进行有效补偿。逆变器控制采用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制,保证电压电流失真度低,并通过调节逆变器的输出电压从而动态调节静态无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿无功功率,最终实现系统无功补偿为零的目的。通过与固定补偿电容器相结合,它能以较小的逆变器容量来补偿动态无功,提高系统的功率因数和电压稳定性。利用PSCAD/EMTDC平台对该系统进行了仿真研究。仿真结果验证了控制策略的可行性和有效性。     

三相双Buck宽变频逆变器研究

介绍了两态滞环电流控制型双Buck逆变器(Dual Buck Inverter,简称DBI)的电路结构和工作原理,提出了一种滞环电流控制型逆变器输出滤波器的解耦设计方法.在此基础上进行了三相组合式实验研究,通过数字控制技术实现了逆变器系统360～800 Hz宽变频输出.通过三相6 kVA原理样机验证了该逆变器系统在全频率范围具有良好的输出电压波形和较高的效率,因此应用前景广阔.     

中压大功率负荷特性模拟装置的控制策略

提出一种新颖的三相并联型负荷特性模拟装置及其相应的主电路拓扑结构。该装置采用分相控制,其基波和谐波电流采用解耦控制,级联H桥模块采用三角载波移相控制,通过连接电抗器实现基波和谐波电流的注入及装置功率的调节。提出调节逆变器输出基波电压相角和幅值来调节注入系统的有功和无功功率,并给出装置有功和无功功率的数学表达式。分析装置在不同工况下的等效电路,得到系统电抗、基波连接电抗和谐波滤波电抗对装置注入电流精度的影响。对低频电流波动、电流谐波和功率因数调节分别进行仿真研究,仿真结果表明了主电路拓扑及控制策略对负荷特性模拟的可行性和有效性。     

三相静止坐标下H桥配网静止同步补偿器重复学习控制

与传统的三相桥式结构相比,同等器件耐压水平下,以模块化H桥单元为基础的配网静止同步补偿器(distributions static synchronous compensator,D-STATCOM)提高了应用电压等级.针对D-STATCOM装置,提出了基于三相静止坐标系的重复学习控制策略,该策略无需对系统电压进行锁相,具有实现简单的优点.电流内环采用基于重复学习控制的直接电流跟踪控制方法,在主电路关键参数变化较大的情况下,能够保证良好的稳态跟踪精度和动态响应速度.算例结果验证了该控制策略的有效性.     

移相型零序滤波器的仿真与实验

为了消除不平衡和非线性负载在配电系统中性线上引起的零序电流,提出了一种利用曲折移相电抗器与阻零器相结合的零序谐波电流治理方案。通过对各种运行方式下的仿真和实验表明,曲折移相电抗器和阻零器的结合能在各种系统状况下有效滤除零序谐波电流。其结构简单,不受系统参数的影响,滤波效果明显,能显著改善电能质量,提高负荷的供电可靠性。     

谐波与无功电流解耦及复合双向补偿的研究

提出了一种谐波与无功电流解耦及复合双向补偿的控制策略,即该控制策略既能单独补偿谐波电流或无功电流,使装置运行在有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)模式或静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,简称STATCOM)模式,又能同时复合补偿谐波和无功电流,使装置运行在APF和STATCOM复合工作的模式.以实验室的复合电流质量调节装置低压实验样机为平台进行了实验分析,结果证明所提出的控制策略是有效可行的.     

单相变频航空静止变流器的研究

对一种新颖的双Buck逆变器(Dual-Buck Inverter,简称DBI)进行了分析和研究,该逆器采用滞环电流控制策略,实现了无偏置电流半周期运行模式,提高了系统效率.数字控制技术的应用使该逆变器能够实现360～800Hz的变频输出,具有较宽的频率范围和较高的频率精度.分析了3种电压基准的生成方法.对LC滤波器进行了优化设计,使得逆变器在全频率范围内都有较好的输出波形.     

超级电容器储能控制技术研究

提出了双向DC-DC变换器在超级电容器充放电过程中的控制方法,能够解决绝大多数需要对超级电容器充放电的场合。在PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件中构建超级电容器的充放电电路模型,通过对无补偿时双向控制模型分析,采用PI或者PID补偿环节实现系统的稳定,并进行仿真验证。为减小充电电流脉动,进一步提出对超级电容器进行多重充电的思路,给出仿真结果。仿真系统的稳定和良好的仿真结果说明所提出的方法可行。     

一种新型的磁集成双Buck逆变器

双Buck逆变器(DBI)是一种高效可靠的变换器拓扑,但其需要两个电感,且体积重量较大.本文提出一种新型的磁集成双Buck逆变器.通过在DBI中引入磁集成技术来减小磁件体积重量.并采用四绕组集成磁件的双Buck逆变器避免出现额外的环流问题,磁件最大工作磁势和所需绕组匝数均大幅降低,因而磁件体积重量得以减小.实验验证了理论分析的正确性.