并网逆变器的预测偏差电流无差拍控制策略

针对传统并网控制策略对电流采样精度要求高的缺点,在无差拍控制理论基础上,提出预测偏差电流的概念,将预测偏差电流取代传统无差拍控制的反馈量得到一种新的并网控制策略.与传统的无差拍控制相比,该控制策略仅需采集电网电压即可实现单位功率因数并网运行,无需采样并网电流瞬时值,避免了因电流采样误差导致的系统稳定性与可靠性问题.仿真...     

基于无差拍预测控制和扰动观测器的永磁同步电机电流控制

永磁同步电机(PMSM)转速或转矩驱动系统都要求具有良好的电流控制性能,因此对电流环的控制至关重要。为了提高电流的动态性能和鲁棒性,基于无差拍预测控制和扰动观测器提出了一种新的PMSM电流控制方法。利用预测控制动态性能好,易于数字实现等优点,基于无差拍原理设计了预测电流控制器,但该方法对电机模型及参数依赖较大。针对实际应用中由于建模误差及参数变化等产生的扰动,设计了一种简单的扰动观测器,并用于电流环的前馈补偿控制,有效地提高了系统的鲁棒性。基于d SPACE平台完成了试验验证。试验结果表明:所提出的电流控制方法能实现电流的快速跟踪控制,而且具有较强的鲁棒性。     

可降低母线电压波动的两级式光伏发电系统低电压穿越策略

为提高两级式光伏发电系统的低电压穿越能力和直流母线电压的稳定性,提出了一种新型的低电压穿越控制策略,该控制策略采用无差拍控制,并结合电流预测算法,提高系统响应速度。在电网电压检测方面,采用了基于正序分量的二阶广义积分器的锁相环技术,实现了精确锁相和电网电压的正负序分离;在直流母线电压控制方面,引入瞬时电流前馈补偿,降低了故障期间直流母线电压的波动;在低电压穿越期间,发出无功功率支撑电网电压的恢复,满足技术要求。最后在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,仿真结果表明了文章所提控制策略的可行性。     

单相并联型有源滤波器的鲁棒电流控制方法

有源滤波器与无源滤波器相比有很多优点,是消除或限制电力系统谐波污染的一种有效措 施。电流环的控制是有源滤波器控制的关键部分。传统的并联型有源滤波器需要对多个电流进行 采样,文中提出一种仅采样电源电流的新方法。考虑到对瞬时电流控制时容易引入噪声,影响系统 的稳定性,文中在无差拍控制的基础上,提出了采用可复位积分器作为输入滤波器的平均电流控制 方法,该方法对参数的变化和采样噪声及周期噪声都有很强的鲁棒性。仿真和实验证实了该方法 的有效性。     

基于改进的无差拍控制方法在单相并网逆变器中的应用

为有效提高并网电流的质量,基于无差拍电流控制方法,提出了改进的无差拍控制方法,采用线性推导的方法得到更加精确的电感电流值,同时采用采样点可变的控制策略,有效地避免开关噪声,并进行了MATLAB/Simulink软件仿真验证。结果表明,改进的无差拍控制方法不仅能降低成本和简化电路,且具有更好的动态抗干扰能力和较好的稳态特性,对系统模型的依赖更少。     

电压型逆变器输出波形控制技术

文中将目前逆变器输出波形控制技术分为基于周期的控制和瞬时值反馈控制。基于周期的控制是通过对误差的周期性补偿,实现稳态的无静差效果,主要包括重复控制和谐波反馈控制。瞬时值反馈控制利用快检测,及时对逆变器的输出波形进行校正,主要包括瞬时值内环反馈控制、PID（单闭环）控制、双闭环控制、线性多变量状态反馈控制等。在对这些控制方法的特点作了相应的分析,从波形控制的实际要求出发,提出了最有前途的方案。     

Prediction-based Deadbeat Control for Grid-connected Inverter with L-filter and LCL-filter

Abstract—In this article, an improved deadbeat control algorithm suitable for digital signal processor-based circuit implementation is proposed. The control algorithm allows the derivation of a nearly sine wave output current with a fixed switching frequency of a current-controlled voltage source inverter. Two low-pass output filters configurations are considered in this study: a simple inductance filter and an LCL-filter. By taking advantage of prior knowledge of the state variables’ shape, the improved deadbeat control algorithm is based on a simple prediction model to derive the expected duty cycle needed to switch on and off the power switches. The control study of the grid-connected inverter with L and LCL output filters has been considered using a co-simulation approach with (Powersim Inc., Rockville, Maryland, USA) and MATLAB software (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA). The obtained results show the improvement of both shape quality and tracking accuracy of the output current quantified by low ripple content and a nearly unity power factor.     

五桥臂电压源逆变器两永磁同步电机驱动的研究

以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,采用半周期调制策略实现两电机速度的独立控制。结合两电机的d、q轴数学模型,分别设计两电机的无差拍电流控制器。相比传统的PI控制器,无差拍控制器能将下一拍的输出值直接给定为控制量的参考值,从而缩短了系统动态过程的调节时间。仿真和实验结果验证了无差拍控制器的快速性和有效性。     

基于无差拍电流控制的MMC-HVDC系统控制策略研究

随着电平数的增加,基于dq0旋转坐标系MMC-HVDC的控制器运算量会非常大。为了提高运算速度,根据MMC换流器的等效电路设计了基于三相静止坐标系下的MMC-HVDC系统控制器。该控制器将无差拍电流控制与最近电平调制算法相结合,并对电流参考值的采样选取方法进行了改进,提高了控制器精度。该控制器不仅动态响应快,精度高,实现了解耦控制,而且减少了坐标转换与PI调节环节,降低了控制系统的运算量。通过在PSCAD/EMTDC下建立MMC-HVDC的仿真模型,仿真结果验证了控制器的有效性。     

三电平有源电力滤波器的无差拍控制研究

对三电平主电路拓扑结构的并联型有源电力滤波器进行研究,首先介绍了其谐波电流检测方法、三电平主电路数学模型以及无差拍控制策略。针对三相三线制有源电力滤波器,根据所建立的主电路基于abc三相和d-q旋转坐标系下的数学模型,详细阐述了无差拍控制的原理、主电路的离散化模型。并分别提出非线性负载稳定和突变两种运行情况下谐波电流的预测算法。基于MATLAB/Simulink系统仿真分析结果表明,所提出的无差拍控制方法能很好地保证控制系统的精度和动态响应的速度。