基于双DSP的双PWM变频器控制平台设计

首先通过分析双PWM变频器拓扑结构和现有的系统控制策略,确定了控制平台的硬件需求。采用模块化的设计方法设计了一套基于双定点数字信号处理器TMS320F2812的控制平台。同时,对各硬件单元的设计方法和所实现的功能分别进行了详细描述。该平台既可以作为双PWM变频器专用控制平台,也可以作为通用开发板使用。最后以1台55 kW的三相两电平双PWM背靠背变频器和1台2.2 kW的三相变频调速系统为例,验证了所提出的控制平台设计的正确性和可行性。     

基于RTW的三电平双PWM变换器控制系统设计

以DSP为核心的电力电子与电力传动控制系统软件编写复杂,不便于实验,为此提出了一种基于Matlab/Simulink及实时代码生成工具RTW(Real-Time Workshop)的电力电子与电力传动控制系统软件的设计方法.首先在Simulink下搭建控制系统模型,进行相应仿真完善,验证控制算法,根据目标DSP型号添加相应DSP内核、外设并设置控制参数,然后直接将模型转化为相应DSP的C源代码,在相应的硬件平台支持下即可完成相关实验.介绍了仿真及生成代码模型在构建时的流程和关键问题,并按照该方法对一种以TMS320F2812为控制系统核心的新型中点箝位三电平双PWM变换器控制策略进行了仿真和实验.结果证明在该方法下完成的仿真和实验结果基本一致.     

三电平PWM整流器直接功率控制

在给出了三电平电压型PWM整流器数学模型的基础上,结合瞬时功率理论,推导了输入有功、无功和整流器矢量的关系,提出了一种应用于三电平PWM整流器的直接功率控制(DPC)方法.该方法不仅能够实现系统对有功、无功的直接控制,而且能够避免矢量切换时相电压、线电压幅值的过高跳变,同时有效地控制了中点电位的平衡.仿真和实验结果表明此方法算法简单,实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能.     

采样延迟和误差对三电平PWM整流直接功率控制性能的影响及其抑制方法

在电力电子变换装置应用场合,采样延迟和误差有时会成为限制控制性能的主要因素。为了研究和解决这一问题,基于采用直接功率控制(DPC)的三电平脉宽调制(PWM)整流器,详细分析了采样延迟和误差对DPC控制性能的影响及其原因,根据采样环节不同物理量性质及其载体特点,从硬件和软件角度提出了减小采样延迟、抑制采样误差、提高直接功率控制性能的方法。实验结果表明,改进后系统的稳态性能大幅度提高,验证了方法的正确性和可行性。     

大容量电力电子系统电磁瞬态分析技术及应用

电磁瞬态过程是大容量电力电子系统设计与分析的关键所在。该文从电磁能量变换、瞬态换流回路及系统可靠性的角度提出大容量电力电子变换系统电磁瞬态分析与控制技术;分析大功率器件瞬态建模与应用特性、杂散参数的提取及影响、不同时间尺度的电磁脉冲过渡过程、系统瞬态能量平衡关系等问题;分析器件与装置、集中参数与分布参数、控制与主回路之间的定量关系;阐述系统安全工作区、瞬态换流拓扑、主电路脉冲调制、能量平衡控制等分析和控制方法。应用结果表明:采用所提出的分析与控制技术进行设计可以显著提升大容量电力电子装置的性能及可靠性。     

固定开关频率三电平PWM整流器直接功率控制

以三电平电压型PWM整流器的数学模型为基础,结合瞬时无功理论,推导了瞬时功率和三电平整流桥开关矢量之间的关系,提出了一种固定开关频率的三电平PWM整流器的直接功率控制方法.该方法基于空间电压矢量调制,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制.相对于传统的开关表bang-bang控制方式的直接功率控制,该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计.实验结果表明该控制策略实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能.     

一种新的应用于高压大容量变频器的失电跨越控制策略

高压大容量变频调速系统在某些应用场合,常伴随有电源瞬间跌落或消失的工况.功率电源瞬间失电跨越,是高压大容量变频调速系统的必备功能之一.本文结合实际的高压大容量变频器的控制和保护系统设计,提出了一种新的失电跨越控制策略.文中详细分析了这种策略的原理,控制及保护逻辑,最后给出样机试验结果.     

三电平PWM整流器网侧LCL滤波器设计

采用LCL滤波器代替L滤波器对入网电流进行滤波已成为变换器并网的趋势,相对于L滤波器,LCL滤波器具有成本低,体积小,整流器动态响应快等优点.然而,目前关于LCL滤波器的研究都是针对两电平变换器进行的,对多电平变换器鲜有涉及.本文以三电平PWM整流器为研究对象,提出了适用于三电平PWM整流器LCL滤波器的设计方法,并通过Simulink仿真和实验验证了滤波器的优良性能.     

基于全半桥混连拓扑换流阀的交流侧可控充电方法

全半桥混连拓扑换流阀在交流不控充电时全半桥模块电压不一致,通过对全半桥混连拓扑换流阀中全桥和半桥模块工作原理以及交流不控充电过程分析,本文提出了一种基于模块化多电平结构的全半桥混连拓扑换流阀交流侧可控充电方法。该方法通过可控充电提高模块的平均电压,并保持桥臂内所有模块的电压平衡。搭建了基于全半桥混连拓扑的MMC柔性直流输电PSCAD仿真模型,验证了所提出方法的正确性和有效性。