抑制采样白噪声干扰的PWM整流器无差拍控制

无差拍控制(DBC)是一种应用于整流器电流内环的预测控制,但该算法对系统参数敏感,当采样受到持续噪声干扰时波形畸变严重。为此,此处提出了一种基于DBC的白噪声抑制算法,实验结果表明,该算法在较大电感参数偏差下能保持稳定,在白噪声干扰下能够显著降低电流畸变率。     

一种实现内环电流跟踪的改进无差拍控制方法

首先介绍了变流器在??坐标系的离散化数学模型,在此基础上,电流内环采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法跟踪电流。在实际系统中,由于电感偏差的存在,将影响系统的稳定性;同时,电流采样误差不可避免,将影响电流的控制精度。利用DBC模型在z域的传递函数,分析了系统的稳定性及动态性能。提出了一种改进DBC方法,既能提高系统对电感偏差程度适应性和系统的稳定裕度,又能较好地抑制电流采样误差以提高系统的干扰抑制能力。最后,搭建了三相变流器的实验平台,完成相关实验,验证了所提出控制方法的有效性。     

改进无差拍控制的三相四线制电力综合补偿器

介绍了三相四线制三电平电能质量综合补偿装置的拓扑,并分析了其等效电路及数学模型。分析了采样误差对电流控制精度的影响,提出了适用于三相四线制三电平电能质量综合补偿装置的改进无差拍控制(DBC)算法。针对三电平电能质量综合补偿装置中点电位平衡问题,提出了一种对零序电流控制的中点电位主动平衡方法,该方法与DBC算法实现了无缝融合。通过实验验证了控制方法的可行性及控制效果。     

内环采用改进无差拍的PWM整流器优化控制

无差拍电流控制易受到采样误差和控制延时的影响,而导致电流畸变、电流谐波含量增大甚至系统不稳定。针对该问题,首先提出了三相脉宽调制(PWM)整流器在三相静止a,b,c坐标系下的数学模型。通过坐标变换和离散化获得了一种在两相静止α,β坐标系下基于无差拍控制(DBC)的离散化数学模型。在对给定电流进行"两步预测"的基础上提出一种电流校正算法,该算法可解决延时补偿问题,并降低由于采样引起的误差。最后,在实验室搭建了PWM整流器实验平台,验证了所提控制方法的可行性。     

电网不平衡时采用改进无差拍控制的并网变流器不同约束条件的实现

介绍在电网电压不平衡下并网变流器在αβ坐标系的数学模型。采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法跟踪给定电流实现电网电压不平衡时的3种约束条件,不需要提取并网电流中的正负序分量。针对DBC方法的延时补偿问题,采用两步预测的方法补偿控制延时。在实际系统中,电流采样误差不可避免,为了抑制采样误差对电流控制的影响,提出一种带电流校正的改进DBC方法,提高系统的干扰抑制能力。最后,搭建三相并网变流器的实验平台,完成相关实验,验证所提出控制方法的有效性。     

一种电流跟踪误差补偿的三相有源电力滤波器的无差拍控制方法

首先介绍三相有源电力滤波器(active power filter,APF)在abc轴系下的连续时间数学模型,并采用后向差分的方法得到在??轴系下的离散化数学模型。对于电流内环,采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法实现谐波电流的跟踪。为了解决DBC的延时补偿问题,采用"两步预测"的方法预测给定电流。特别地,针对待补偿电流变化显著的时间区域提出一种电流跟踪误差补偿的方法消除网侧电流的"上凸"和"下凹"的现象。同时,采用电流校正算法抑制采样误差对电流产生的影响。最后,搭建三相APF的实验平台,验证所提出控制方法的有效性。     

适用于电机控制的电流滤波方法

介绍了当电机控制电流采样有较大干扰时的硬件滤波方法以及通过每个控制周期多次采样、识别并摒弃最大偏差点等方法来进行滤波的软件算法,提供了具体实现方法、数学模型和实验对比结果,证明了该方法的简单有效性。     

基于采样值信息实现双绕组变压器快速保护的原理

针对大型双绕组变压器保护快速性的要求,分析了双绕组变压器不同侧采样电流及其突变量序列的相位特征和采样电流(电压)绝对值突变量正(负)突变的特征,介绍了在单、双侧电源条件下基于采样值信息实现变压器严重故障快速切除的保护原理。该保护原理具有算法简单、动作速度快、灵敏度高、允许变压器两侧电流互感器(TA)有较大的相位偏差,以及具有较强的抗TA饱和能力等特点,在解决涌流对变压器保护的影响、电流差动速断保护在TA严重饱和时有可能误动等特殊问题方面具有独特优势。     

基于旋转高频电压注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法

内置式永磁同步电机(IPMSM)广泛采用旋转高频注入法辨识转子初始位置,但其辨识精度受到数字控制采样和计算延时、PWM输出延时以及信号解调过程中滤波器环节产生的相位延时等因素的影响。该文在对各因素产生的影响进行分析的基础上提出一种统一补偿算法。该补偿算法利用相关影响因素对正序电流和负序电流产生相位影响所具有的相关性,通过提取正序电流信号中的相位偏差,对负序电流信号的相位进行统一补偿,以提高位置观测精度。为区分转子磁极极性,提出基于电流闭环控制的饱和电感量极性判断方法。该方法在极性辨识过程中,为使电机处于静止状态,将交轴(q轴)电流控制为0,通过施加不同的直轴(d轴)电流,比较计算得到对应的电感值,并据此达到极性判断的目的。实验结果验证了误差补偿和极性判断算法的有效性。     

永磁同步电机改进型电流预测控制策略研究

为了提高永磁同步电机电流预测控制的鲁棒性,研究了一种改进型电流预测控制算法。该算法以定子电流预测值与采样值之间的偏差作为补偿依据,引入的电流预测补偿因子可以实时对电机定子期望参考电压进行偏差修正,补偿项使反馈电流跟踪给定值,实现了下一个控制周期结束时电流误差为零的目标。改进后的电流预测控制策略能有效抑制电机参数失配带来的系统不稳定问题,增强了传统电流预测控制策略的鲁棒性,仿真和实验结果分析了该算法的有效性和可行性。     

三相并网逆变器状态反馈模型预测控制策略

在三相并网逆变器中,由于传统的电流模型预测控制(MPC)系统中存在建模误差等因素,导致评估函数选出的预测值在应用时不一定仍具最优性。基于传统比例积分(PI)调节对给定电流良好的跟踪性基础上,提出了一种具有状态反馈、误差补偿的MPC算法,根据前一时刻电流预测值与实际电流采样值的偏差补偿当前时刻预测函数模型系统的输出,从而减少由建模误差造成的预测值与实际值的偏差。仿真和实验结果表明:加入反馈校正后,模型电流预测算法的控制性能大大提高,有效减少了谐波含量。从而验证了该方案的可行性和有效性。     

基于输电线路分布参数电路模型的采样同步校准方法

针对输电线路存在的采样不同步问题,总结了现有处理方法的特点,提出了一种基于输电线路分布参数电路模型的采样同步校准方法。在系统正常运行时,线路基准端根据其电压电流采样序列,通过线路分布参数电路模型计算出线路同步端的电流,并将计算结果发送给同步端。线路同步端通过比较其采样电流序列与基准端传来的计算电流序列之间的相位,计算出同步端相对于基准端的采样偏差时间。此后同步端调整其采样脉冲输出,完成采样同步校准。仿真分析表明该方法能准确计算线路两端的采样偏差时间,验证了该方法的可行性。     

配网动态无功补偿器的研究与应用

配网连续动态无功补偿器的核心技术是补偿电流的枪测方法和控制算法.采用FBD(Fryze Buchholz Depenbrock)法作为补偿电流的检测方法,以基丁电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的无筹拍控制(Dead-beat Control,简称DBC)算法作为补偿电流的控制算法,设计制造了配网连续动态无功补偿器(D-STATCOM)装置.实验结果表明,该装置能快速响应电流变化,在不同补偿模式下均有良好的补偿效果.川时现场工程应用的运行结果也证明该装置具有良好的动态性、町靠性和实用性.     

全光纤电流互感器重采样同步算法对比研究

本文分析了线性插值算法和抛物线插值算法对电子式电流互感器重采样同步的误差影响,设计了无源电子式电流互感器重采样同步算法对比试验系统。基于全光纤电流互感器的实测数据,分别采用线性插值算法和抛物线插值算法进行重采样同步,试验结果表明:两种重采样同步算法都不影响全光纤电流互感器的噪声特性,抛物线差值算法对全光纤电流互感器准确度测试结果的影响更小。     

计及并网电抗参数失配的改进无差拍电流控制

无差拍控制(DBC)作为一种高性能预测控制算法,凭借动态响应快、控制精度高、实现简单等优点而被广泛应用于电压源型并网变换器(VSC)中。但其对模型参数精度依赖性高,特别是并网电感参数。针对上述问题,在VSC DBC离散域模型基础上推导了参数失配度与电流控制效果的关系。在此基础上,提出一种计及并网电抗参数失配的改进DBC策略,通过电感在线辨识降低参数不匹配对VSC电流控制的影响。最后,仿真实验结果表明:电感在线辨识方案在静态和动态过程中能够准确地辨识电感的大小,基于参数实时修正的改进DBC有效地提高了控制系统容错率,降低了对参数精度的依赖。     

基于基波PWM激励和简化电流斜率测量的多相永磁同步电机转子位置估测技术

当前基于逆变器基波脉宽调制激励的双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)无位置传感器的算法无需注入高频信号即可实现低速和零速控制。但是,该方法在非零电压矢量期间需要多次对电流进行采样,算法的实施比较复杂,对硬件要求较高,阻碍了这种方法在工业中的实际运用。为此,本文研究了一种改进算法。该方法直接利用DTP-PMSM本身的凸极效应,从静止坐标系下,以同步采样的方式提取相邻两个PWM周期内平均电流变化率,进而实现转子位置估测。此新方法实现了为位置估测进行的电流采样与为电流环控制进行的电流采样之间的同步,大幅降低了算法的实施难度。论文最后通过仿真验证了所提新方法在低速和零速运行条件下的有效性。     

4500 V高压IGBT模块设计与实验研究

针对覆铜陶瓷板(DBC)展开设计,以4500V高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为研究对象,提出了一种多物理场耦合下的高压封装设计思路.首先得到了DBC结构与三相点处电场强度的关系,并建立了DBC热阻和寄生参数的数学模型,采用Fmincon算法优化DBC结构参数,在保证绝缘及电磁性能基础上尽可能减小DBC带来的热阻.接...     

一种傅氏算法在频率偏移时根据相角修正幅值的方法

在电力系统频率发生偏移时,定间隔采样的傅氏算法计算出的电压(电流)幅值、相角和实际值存在偏差,无法直接使用。文章在理论推导出全波傅氏算法在频率偏移时幅值、相角的基础上,提出了一种频率偏移时,根据相角修正幅值的方法。并利用MATLAB仿真验证了该方法的正确性。     

基于增益调整的Joint-EKF算法估算电池SOC

在电流采样过程中,电流漂移噪声会对采样精度造成干扰,进而影响锂离子电池荷电状态(SOC)估算的精度。采用联合扩展卡尔曼滤波(Joint-EKF)算法,以Thevenin模型为等效电路模型基础,将电流漂移值与状态变量同步预测,可提高估算精度。在电流突变时,需要加快算法修正速度来解决算法跟踪效果差的问题。基于Joint-EKF算法,通过调整滤波增益动态修正SOC,可进一步提高SOC估算精度。结果表明:改进算法后的SOC估算误差为2.8%,比改进前的减小2.4%。     

矩阵变换器空间矢量调制的闭环控制研究

开环控制的矩阵变换器空间矢量调制方法在输入端有随机扰动的情况下,输入电流、输出电压易出现波形畸变和谐波,为此提出输出电压闭环控制方法。对实际输出电压进行实时采样,计算其旋转空间矢量的相位、幅度以及与期望输出电压的空间矢量对应各量的偏差,将两者的相位偏差和幅度偏差作为负反馈量,加到下一个采样周期中以修正开关调制矩阵函数,从而实现系统的闭环控制。给出了算法的具体实现方法,仿真验证了算法的正确性和有效性。