SVPWM逆变器过调制算法的分析与实现

电压源型逆变器,根据最大调制系数(MI)的大小逆变器工作在三种不同区域:线性调制、过调制Ⅰ和过调制Ⅱ区,不同的区域对应着不同的算法以实现线性控制逆变器输出电压。本文进行分析,针对过调制Ⅱ区提出参考电压矢量概念,简化了算法,并利用Intel公司80C1 96MC芯片实现,给出了实验输出波形。     

图解法SVPWM过调制控制

在深入分析SVPWM控制与SVPWM过调制控制原理的基础上,根据调整矢量围成的面积与给定矢量围成的面积相等,提出了图解法SVPWM过调制控制,得出了在不同调制区时,调制比与过调制控制角的表达式及映射曲线。该过调制控制方法只需占用较少的存储空间,易于在SVPWM控制策略中实现,且不会影响PI调节器性能。该文基于Simplorer与RMxprt对ISG(Integrated Starter Generator)电驱动系统的图解法SVPWM过调制控制进行了建模仿真,结果表明:提出的过调制算法具有较高的电压利用率,可以控制逆变器从正弦SVPWM调制线性过渡到过调制,最终实现六拍运行,并可有效拓展永磁同步电机系统高速弱磁运行区间。     

三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述

有效地利用过调制控制策略,能够提高逆变器的输出电压,对提高电动机的动态响应速度和扩大稳定运行区域具有重要意义.主要研究了过调制产生的原因,总结了几种典型的过调制控制策略,讨论了它们各自的优缺点,并指出了现有过调制控制策略中存在的问题.     

准Z源逆变器SVPWM直通调制策略改进

基于SVPWM直通调制策略的准Z源逆变器应用越来越广泛,可实现在同等电压增益下调制度达到最大,从而减小开关器件的电压应力.直通零矢量六分段SVPWM调制策略对零矢量时间的利用率较低,只能达到75％,因此提出直通零矢量八分段的SVPWM调制策略,以最大程度利用零矢量的时间,理论利用率达到100％,在此基础上不增加开关频率...     

三电平逆变器SVPWM过调制控制策略研究

为了改善直流母线电压的利用率并改善电机转速动态响应,使电机的稳定运行区域增大。本文中,在叠加过调制控制策略的原则的基础上,通过该算法使输出基波电压的振幅与调制系数之间成线性关系,实现从线性调制区到六拍波之间的平滑过渡。基于二极管箝位式三电平实验平台进行的实验结果,验证了该算法的有效性和可行性。     

新颖的SVPWM过调制策略及其在三电平逆变器中的应用

提出了2种开环无载波的SVPWM单模式过调制策略。对它们的特点进行分析并与现有方法作比较。其中第一种方法的调制比与修改后的电压矢量幅值有精确的线性关系,可以提高基波控制精度并有效地减少DSP的内存占用和运行时间,但THD指标较差;第二种方法THD指标较好,但基波控制精度微弱降低,且较复杂。第一种方法更适合于计算资源紧张而又对基波控制精度有高要求但对谐波指标要求较低的场合;而第二种方法则更适合于谐波指标要求较高且计算资源相对富足的应用。在一片以TITMS320LF2407ADSP为控制器的二极管箝位三电平开环V/f控制原理样机上对新提出的2种过调制方法进行实验,试验结果证明所提方法是正确和可行的。     

基于SVPWM的双馈风力发电系统仿真

在RTDS环境下构建基于SVPWM（空间矢量脉宽调制）的双馈型异步发电机及控制系统的仿真模型．其控制回路中所包含的矢量控制能够跟踪最大风能,从而获取最大能量。仿真1个容量为1．5MW双馈风力发电系统．发电机功率因数和直流电压具有可控性,发电机输出有功功率、无功功率能够解耦控制,试验结果验证了系统的控制特性良好。     

垂直轴SRG风力发电系统MPPT动态滑模控制研究

以垂直轴风力机与开关磁阻发电机(SRG)为对象,研究了基于风速跟踪的垂直轴开关磁阻风力发电系统MPPT动态滑模控制(SMC)算法。介绍了SMC原理,设计了系统动态滑模控制器,采用Matlab/simulink建立了系统仿真模型,对风速阶跃变化的不同工况进行理论仿真实验。仿真结果表明,所设计的SRG风力发电滑模控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统具有良好的动态性能实现风力机最大功率点跟踪,为实际应用提供理论支持。     

双馈风力发电系统并网逆变器不同控制策略分析

双馈风力发电系统并网逆变器采用并网电流反馈PI控制,虽然在理想电网条件下能够实现逆变器控制系统高功率因数、低稳态误差的性能,但存在电网谐波干扰情况时,系统的动稳态跟踪性能变差;此外,PI控制器可以直流信号实现零稳态误差,但无法消除交流信号的谐波分量,且需要多次的复杂坐标变换和解耦控制。由此,提出一种基于并网电流反馈、电容电流反馈的多谐振PR控制,提高了系统控制精度;引入低次谐波补偿项后,能够有效抑制并网电流波形畸变。仿真结果证明了提出的控制策略不仅能实现对交流信号无静差控制和具有良好的动稳态跟踪性能,而且系统并网电流的谐波含量较少,满足电网对风力发电系统并网的要求。     

一种应用于多电平SVPWM的过调制算法

为提高多电平逆变器电压输出能力,提出一种适用全调制度范围的过调制方法,该方法是对多电平逆变器线性调制区的扩展。基于两电平简化算法,根据调制度m_i(0≤m_i≤1),划分为三种调制模式,即线性模式(0≤m_i0.907),过调制模式Ⅰ(0.907≤m_im_(max2))和过调制模式Ⅱ(m_(max2)≤m_i1)。过调制模式Ⅰ引入补偿因子λ,补偿了系统在过调制区域的伏秒损失;在过调模式Ⅱ中,引入简化"压频"计算,可快速计算切换角度αh。三种模式均无需存储数据及复杂的计算公式,易于拓展至n级电平及处理器数字化实现。基于五电平NPC/H型逆变器,仿真及实验表明,在全调制度范围内,该算法具有输出基波电压增益线性、谐波含量低及易于实现的特点。     

一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用

过调制能够有效地提高逆变器的输出基波电压,传统的空间矢量PWM过调制算法需要经过复杂的实时计算或查表,不易于实现。针对此问题,研究一种过调制算法,不需要经过复杂的运算和查表,易于实现,能够使逆变器从线性调制区平滑地过渡到六阶梯波工作区,并且输出电压谐波含量低。在两电平逆变器矢量控制系统上对过调制算法进行了实验。理论分析和实验结果表明该算法具有输出电压谐波含量低和实现简便的优点,适合应用于矢量控制系统中。     

SRG风力发电系统最大功率跟踪控制研究

以8/6极开关磁阻发电机(SRG)为例,基于电机的非线性特性提出一种基于模糊PI控制器的改进型转速反馈最大功率跟踪策略:通过SRG转速及其变化率,确定模糊规则自行整定PI参数,调节励磁电流,控制电机输出功率,使系统运行于最佳工作点。在Matlab平台上搭建基于最大功率跟踪策略的SRG系统仿真模型,仿真结果表明:外界风速稳定时,SRG转速和输出功率均可平稳保持在理论最佳值;风速变化时,SRG系统可快速实现自寻优,具备良好的动静态性能,验证了SRG仿真模型的正确性和控制策略的可靠性。     

基于模糊控制的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪控制

研究了基于风速跟踪的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪二维模糊控制算法,确定了模糊变量的隶属度分布和相应的模糊控制规则,采用MATLAB/Simulink中的PowerSystems建立了开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪模糊控制系统的仿真模型,对风速阶跃变化、负载变化等工况下的开关磁阻风力机组运行情况进行了仿真,仿真结果表明所设计的开关磁阻风力发电机模糊控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统以优良的动静态性能实现最大功率点跟踪。     

基于DSP的SVPWM逆变电源研制

传统逆变电源,由于其多采用模拟式或模数混合式控制电路,效率低、可靠性差,难以满足高端电子设备的要求。为了改善逆变电源的输出波形质量,提高其供电品质和可靠性,结合当前科研任务,通过分析空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,提出用DSP生成SVPWM波的逆变电源全数字控制方法,在分析TMS320LF2407A数字信号处理器芯片特点的基础上,给出系统实现的软硬件结构、控制算法和实现结果。原理样机试验表明,该研制方案是可行和有效的。     

基于Buck变换器的开关磁阻电机风力发电系统控制

介绍了开关磁阻电机风力发电控制系统的原理,提出了适合于SRG风力发电应用的Buck型功率变换器拓扑结构,分析了其工作原理。将中低速区域的电流PWM控制、电流滞环控制与高速区域的角度位置控制相结合,提出了SRG的电流控制策略,并利用两电平逆变器实现SRG并网。仿真和实验验证了所提控制方法的可行性和有效性。     

基于SVPWM三电平变换器的变速恒频风力发电系统

分析了基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的三电平变换器,提出将其引入变速恒频双馈风力发电系统。整体分析了基于三电平的变速恒频双馈风力发电系统模型,并分别详细分析了基于三电平SVPWM网侧变换器的数学模型和控制结构,机侧空载并网的数学建模和控制结构。仿真结果表明,该三电平变换器有效降低了开关损耗;减小了纹波电流;输出电平增多,减小了电压变化;波形质量得到了很好的改善。仿真结果还表明,该三电平变换器能有效地实现风力发电系统的变速恒频控制,适用于变速恒频双馈风力发电系统。     

Compensation for harmonic currents and reactive power in wind power generation system using PWM inverter

In recent years, awareness of environmental problems is growing, and the price of electric power purchased by electric companies has been expensive for power plants utilizing natural energy. Thus, the introduction of wind power generation is being promoted in Japan. Generally, squirrel‐cage induction machines are widely used as generators in wind power generation systems because of their small size, light weight, and low cost. However, the induction machines do not have a source of excitation. Thus, inrush currents and instantaneous voltage drops occur when the generator is directly connected to a power grid. To reduce the inrush currents, an AC power regulator is used. Wind power generators are frequently connected to and disconnected from the power grid. However, when the inrush currents are reduced, harmonic currents are caused by phase control of the AC power regulator. And the phase control of the AC power regulator cannot control the power factor. Therefore, we propose the use of the AC power regulator to compensate for the harmonic currents and reactive power in a wind power generation system, and demonstrate the validity of this system by simulated and experimental results. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 154(2): 58–67, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20254     

SVPWM逆变技术在光伏发电系统中的应用

针对光伏发电系统中对光伏电池输出直流侧电压利用率低的问题,给出将电压空间矢量脉宽调制SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation)的逆变技术应用于光伏发电系统中的方法,提高光伏发电系统的效率.在MATLAB仿真环境下,建立了光伏发电系统的动态仿真模型.仿真结果表明,SVPWM技术...