DC-AC逆变器分数阶与整数阶PID控制对比

针对传统双环PID控制三相逆变器系统存在输出电压质量和鲁棒性不够理想,输出电压谐波含有率较高等问题,设计基于神经网络参数自整定的分数阶PIλDμ双环控制器:PIλDμ电流内环PIλDμ电压外环控制、PIλDμ电流内环PID电压外环控制和PID电流内环PIλDμ电压外环控制,并应用于不同的线性及非线性负载,考察其控制性能。仿真研究表明,分数阶PIλDμ电流内环整数阶PID电压外环控制性能最好,其次是整数阶PID电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制和分数阶PIλDμ电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制,性能最差的是传统的双环PID控制。     

基于Lyapunov函数的T型三电平逆变器的控制策略

针对传统的双PI控制存在电流谐波高、系统稳定性差以及响应速度慢的不足,提出了一种基于Lyapunov函数的T型并网逆变器的控制策略。在分析T型逆变器数学模型的基础上,设计了电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对电流内环提出了基于Lyapunov函数的非线性控制策略,以实现谐波参考电流的快速跟踪;外环采用传统的PI控制,以实现对直流侧电容电压的跟踪;同时,将电压外环输出的d轴期望电流作为电流内环的变量输入,以提高双环的抗扰动性。最后,将提出的新型双环控制策略与传统的双PI控制策略进行了仿真比较,验证了所提策略在补偿谐波方面的优越性。     

低压智能化并联有源电力滤波器的设计

通过电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC验证了并联有源电力滤波器的谐波检测算法及滞环控制算法,论证了并联有源电力滤波器主电路中最重要的参数直流侧电容电压设计原则,并在TMS320LF2407中设计了有源滤波器的软件结构.实验表明,基于瞬时无功功率理论的检测算法能满足并联有源电力滤波器的谐波提取要求,直流侧电容电压需要达到一定值才能控制输出指令电流.     

有源电力滤波器直流侧电压的选取和控制

根据有源电力滤波器谐波补偿原理介绍了滤波器直流侧电压的选取方法;并针对其稳定性的控制,分析比较了PI和能量PI两种控制方法,通过对20kVA并联型有源滤波器的仿真研究,验证了能量PI调节法的可行性.     

基于空间矢量的单相有源电力滤波器研究

针对单相有源电力滤波器中电流跟踪控制法的不足,提出了一种基于空间矢量电压控制法的新型有源电力滤波器,采用基于鉴相原理的瞬时检测法作为这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法.通过理论分析得到了这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法和空间矢量电压控制法的方程后,利用MATLAB仿真结果验证了在负载发生变化的情况下,采用这种方案的有源电力滤波器补偿效果良好,而且可以根据需求实现灵活补偿.     

基于多同步旋转变换的并联型APF补偿策略

为了提高有源电力滤波器（APF）的补偿灵活性,提出基于多同步旋转变换的低次特征谐波选择性补偿策略.采用特定旋转频率的同步旋转变换将相差6次的一对正、负序谐波变换为该坐标系下的3次谐波分量,通过多组不同旋转频率的同步旋转变换将指定谐波变换为相应坐标系下的3次谐波,设计基于谐振控制器、选通频率为150 Hz的带通滤波器将其滤出,实现指定谐波的指令提取.为了提高补偿电流的控制精度,采用基于PI控制内环和重复控制外环的复合电流环控制策略.利用MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型并在16.5 kVA的APF样机上进行验证实验,仿真和实验结果证明了该方法在三相并联APF中的正确性和可行性.     

LCL型SAPF的并联复合电流控制策略

针对传统控制器动态性能差、稳态跟踪精度不高、无法对变化的谐波电流进行实时调整的问题，提出一种基于LCL型有源电力滤波器的并联型复合电流控制策略。将模糊PI控制器和快速重复控制器结合，提高了系统的动态响应速度和稳态补偿精度，并给出了详细的设计方案。为了提高直流侧电容的稳压速度，对电容电压控制设计了模糊PI控制。最后仿真验证了该控制策略的有效性和优越性。     

并联混合型有源电力滤波器的自抗扰控制策略

为了提高并联混合型有源电力滤波器性能,提出一种基于线性自抗扰的特定次谐波补偿控制策略。通过建立并联混合型有源电力滤波器的数学模型,结合自抗扰控制的特点,将三阶系统控制问题简化成一阶自抗扰控制问题。同时,设计了谐波电流跟踪的一阶线性自抗扰控制器和直流母线电压的双闭环自抗扰控制器。最后通过仿真对比传统比例积分(PI)控制,发现该策略使谐波电流跟踪稳定性更强,直流侧电压超调为0,有效抑制电流和电压冲击,补偿后电网电流谐波畸变率为1.26%。结果表明所设计的一阶线性自抗扰控制策略具有良好的跟踪和抗干扰能力,且算法简单,具有一定的工程应用价值。     

基于自适应算法的电子镇流器谐波滤除

电子镇流器具有节能、无频闪、起辉电压低等显著优势,但是它同时会给电网带来大量谐波。通过试验分析电子镇流器对电网电流的影响,研究讨论几种能够降低谐波含量的方法并进行理论分析,提出采用基于自适应谐波检测算法的有源滤波技术,通过在PSIM仿真软件上搭建单相并联有源电力滤波器模型,仿真验证采用自适应谐波检测算法的APF对电子镇流器谐波有很好的滤除效果。     

三相并联型有源电力滤波器研究及仿真

作者在基于MATLAB/SIMULINK的方法上,对并联型有源电力滤波器进行了设计研究并仿真.仿真结果表明,并联型有源电力滤波器在消除电力系统的谐波污染、补偿电力系统的无功功率和负载的不对称性等方面具有非常明显的效果.     

单相有源滤波器的设计与实验

为了消除由电力电子装置产生的谐波,提出了一种基于有功能量平衡控制的单相有源滤波器的设计方法．该方法不需要应用传统的检测方法,只需对电源电流和滤波器直流侧电压进行采样控制即可实现谐波补偿．对方案的双闭环控制系统进行了校正分析,应用Saber仿真软件对该方案进行了验证,并设计了实验样机．仿真与实验结果表明该方法可将谐波畸变率控制在10％以内．     

VSC-HVDC控制系统分析

介绍基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的基本原理,分析两端有源交流电网互联的VSC-HVDC系统(包括内环控制回路、外环控制回路、锁相环),设计控制方案.并在MATLAB/SIMULINK中建立基于该系统的仿真模型,分析稳态条件下的扰动响应,仿真结果表明:该方案能及时响应各种扰动,具有良好的稳定性和...     

单相五电平脉冲整流器滑模比例积分谐振控制

以基于耦合电感的新型单相五电平脉冲宽度调制（PWM）整流器为研究对象,为了提升系统动态响应、维持单位功率因数、减少网侧电流谐波含量,提出滑模比例积分谐振（PIR）控制算法. 通过对新型单相五电平PWM整流器的电路拓扑和工作原理分析,构建整流器d-q同步旋转坐标系下的数学模型,推导整流器电压外环滑模和电流内环PIR控制算法,给出具体设计过程. 与d-q坐标系传统比例积分（PI）电流控制算法相比,所提滑模PIR控制算法动态响应速度更快,网侧电流谐波含量更低. 搭建基于MATLAB/Simulink的仿真模型和基于RT-lab的半实物实时仿真平台,对滑模PIR控制算法与d-q坐标系传统PI电流控制算法分别进行计算机仿真和半实物实验对比研究,仿真和实验结果验证了所提滑模PIR控制算法的正确性和可行性.     

基于反向解耦的PWM整流器分数阶内模控制

针对三相电压型PWM整流器提出一种新型的双闭环控制策略。基于同步旋转坐标系下PWM整流器的数学模型,利用反向解耦方法实现电流环的完全解耦,且避免了复杂的矩阵求逆运算;根据内模控制(internal model control, IMC)原理,设计了电流环IMC-PI控制器,该控制器仅有一个可调参数;在电压外环控制器的设计中,将IMC与分数阶控制(fractional order control, FOC)相结合,给出一种分数阶内模控制器的设计方法,并利用系统截止频率和最大灵敏度指标,实现了控制器参数的鲁棒整定。仿真结果表明,所提方法可使系统具有更好的动态响应及抗扰性能。     

三相VSR新型双环控制策略研究

建立了三相电压型PWM整流器在d—q坐标系下的非线性数学模型．通过非线性输入变换和引人交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;并设计了双闭环控制系统,电压外环为非线性PI控制,电流内环为反馈线性化控制．仿真结果表明,基于该控制方案的系统具有较好的动态特性和较强的鲁棒性;控制系统全局稳定,输出直流电压无稳态误差．     

无大容量电解电容式单相光伏并网系统

提出一种基于功率向量补偿的控制方法。结合直流母线电压外环、电网电流和补偿电感电流内环的控制结构,在普通单相光伏并网系统拓扑基础上增加一对开关管与一个补偿电感,使补偿电感上的二倍频功率向量与原有的直流母线上二倍频功率向量大小相等、方向相反,减小直流母线二倍频功率波动,直流侧可以用小容量的薄膜电容代替大容量电解电容。仿真结果表明使用该方法能显著减小直流侧电容值。     

两级式三相光伏并网系统的MPPT控制策略

基于Matlab／Simulink仿真建立了两级式三相光伏并网系统,以研究最大功率点跟踪（MPPT）控制策略．前级DC／DC变换器采用扰动观察法实现MPPT,后级逆变电路采取电压外环、电流内环的双闭环PI控制,以稳定直流母线电压,实现网侧电流的跟踪控制．仿真结果表明,采用的MPPT控制策略具有良好的动态响应性能,且能较好地稳定直流母线电压．     

基于DSP技术的单相有源滤波装置

介绍一种基于DSP技术的单相电压型有源滤波装置(APF),阐述了该装置的主电路结构、需要补偿的无功及谐波电流计算方法及电容电压稳定控制方法.对DSP芯片的特点、装置的硬件结构以及该有源滤波装置的控制策略进行分析,装置的测试结果表明该控制策略是切实可行的.该有源滤波装置可用于电气化铁道的无功动态补偿,也可用于三相四线制电网的分相无功补偿与谐波抑制.     

并网逆变器功率和合成谐波阻抗联合控制策略

为了抑制电网中因非线性负载和电力电子器件的大量使用而产生的谐波,给出了并网逆变器的给定功率和合成谐波阻抗联合控制策略.该策略能够根据给定的有功功率和无功功率控制系统,并且在电流环电压环上加入了谐波阻抗环.Matlab/Simulink结果显示,该控制策略能够在实现并网逆变器并网的同时起到有效抑制电网谐波的作用.仿真结果表明,此方法能够抑制电流谐波,也使得电网电压谐波得到有效抑制,并避免了电网线路上的谐振.