基于双向PWM变换器的微燃机发电系统起动／发电控制研究

针对微型燃气轮机（微燃机）发电系统的特点,建立了以电压型双向脉宽调制（PwM）变换器为功率变换装置的起动／发电控制模型。微型燃气轮机发电系统起动时,采用矢量控制;发电运行时,采用电压外环电流内环的双环PWM整流控制。仿真实验结果表明：起动时,高速永磁同步电机（PMSG）采用矢量控制比速度开环控制性能更优,减少了起动时间,满足快速起动的要求;发电运行时,与二极管整流相比,PWM整流能使交流侧电流跟踪发电机的感应电动势,功率因数约为1,降低了发电机侧的电流谐波,即减少了谐波热。同时保证了发电机在一定宽速范围内,输出直流电压稳定,并且在起动一发电过渡转换过程中,直流母线电压降落后,快速恢复为稳定值,满足平滑转换的要求。     

单周期控制三相PWM整流器在不对称电网下的研究

传统的矢量模式单周期控制三相PWM整流器是基于对称电网系统下研究的,功率因数约为1,输入谐波低,且与双极型单周期控制相比,具有更低的开关损耗。当三相电网不对称时,三相输入电流跟踪电网电压的非零序分量,采用传统电网电压选择矢量区间不能保证三相PWM整流器具有较低的开关损耗,且在电网极端缺相故障时,系统不能正常工作。本文采用电网电压非零序分量选择矢量区间,并对矢量区间状态进行分析比较,结果证明所采取的方法能保证系统在任何情况下开关损耗最低。最后对三相PWM整流器工作于不对称电网情况下进行了仿真研究,仿真结果表明采用电网电压非零序分量选择矢量区间能保证电网电压在缺相故障时系统仍能正常工作,并且所采用的单周期控制同时满足对称电网系统。