基于DSP的三相电压型PWM整流器控制系统设计

介绍了一种用DSP控制的三相PWM整流器的新型间接电流控制系统，提出了新型相位幅值控制方法，以滞后角ξ作为输入变量，采用TMS320F240为核心控制芯片，实现控制算法和空间矢量的数字算法，实验结果表明，系统可以按照给定调节输出直流电压并且能够实现单位功率因数。     

适用于电压型变流器的新型间接电流控制方法

为了克服变流器传统的相位幅值控制方法的不足,更加可靠、有效地实现功率因数校正,改善电流波形,推导出一种只需检测直流输出电压便可适用于电压源型双向脉宽调制PWM变流器的新型控制方法。该方法依据传统的相位幅值控制原理,对PWM整流器输入电流进行开环控制,开关机理清晰,控制简单,所需成本低,有一定的实用价值。系统仿真和实验验证了该方法的有效性。     

一种三相PWM变流器的功率因数调节方式

提出了一种基于幅相控制、实现功率因数可调的三相PWM变流器控制方法.通过建立系统低频数学模型,分别在整流和逆变状态下,探讨系统实现功率因数、从电网吸收或回馈容性、感性无功功率的动态调节过程.分析了控制角、受控的功率因数角、最大负载能力、最大回馈电网电能与调制深度、负载、电感量之间的关系.实验表明,该PWM变流器具有控制...     

单位功率因数三相PWM变流器的相量调节方法

本文提出一种基于幅相控制方式单位功率因数三相电压型PWM变流器的相量调节方法。根据相量间的直角三角形关系和能量转换平衡原则，建立了该系统的低频数学模型，分析了系统的相量调节方式。在此基础上，提出一种电流前馈的调节方式，即将直流侧负载电压的变化率转化为到达下一个平衡状态时相位与调制深度的附加控制量，以提高系统的快速性。实验证明：控制系统实现了单位功率因数和能量的双向流动，且输出直流电压恒定可调，相电流的谐波含量非常小，系统动态性能较好。     

三相PWM整流器智能功率因数控制方案的研究

三相电压型PWM整流器常采用间接电流控制方案,但若电网电压波动或电路参数变化,就无法保证功率因数稳定。为此,提出一种智能功率因数控制方案,即在间接电流控制基础上增加功率因数角闭环。用基于相敏整流原理的新方法实时检测功率因数角,通过模糊控制器对交流侧电压幅值和相位进行前馈补偿,目的是使PWM整流器在各种扰动下保持单位功率因数和稳定的直流输出电压。用TMS320F2407作为系统核心控制芯片,对控制系统的硬件电路和软件设计进行了研究。实验结果证明此方案可行。     

基于新型相位幅值控制的三相PWM整流器数学模型

根据所提出的新型相位幅值控制算法，结合三相PwM整流器的状态空间方程，通过坐标变换和小信号分析推导出以变流器前端电压滞后角孝作为输入量同输出直流电压uldc作为输出量的三阶传递函数，并合理简化成为一阶传递函数。揭示了系统的内在关系，为系统设计提供了理论依据。通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。     

三相电压源型PWM可逆变流器的新型相位幅值控制

介绍了相位幅值控制的基本原理和原始算法,根据电路拓扑结构提出了一种新型的相位幅值控制算法,简化了原始算法,使其具有通用性利用８０ｃ１９６ＫＣ单片机实现了变流器的控制算法,并完成了功率因数的闭环控制,最后给出了实验结果加以验证。     

一种新型直驱式风力发电系统控制策略

对双PWM变换器的永磁直驱风力发电系统,建立了机侧变流器控制直流母线电压稳定、网侧变流器控制跟踪最大功率的控制系统。在此系统中提出了一种单位功率因数的机侧变流器控制策略,减小了系统的运行容量。在MATLAB/Simulink中搭建了系统的仿真模型,仿真结果表明该控制系统能实现发电机的单位功率因数运行和最大功率跟踪。     

一种适用于新能源发电接入电网的电压源换流器研究

用于风力发电的AC-DC整流器接口电路，需要对感应发电机或永磁同步发电机提供无功功率。本文采用空间矢量分析方法，对一种传统的用于单位功率因数校正的串联双Boost型三相PWM整流器进行了研究，并对该电路的有功和无功处理能力进行了分析，表明该电路可以在超前或滞后30°功率因数角的范围内工作，适用于风力发电系统中的三相PWM整流器接口电路。同时该电路的共模电压幅值比常规的六开关PWM整流器减少33%，且仅用两个高频开关，因而具有很大的工程实用价值。     

适用于风力发电的三相脉宽调制整流器接口电路

用于风力发电的AC-DC整流器接口电路,需要对感应发电机或永磁同步发电机提供无功功率。采用空间矢量分析方法,对一种传统的用于单位功率因数校正的串联双Boost型三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器进行了研究,并分析了该电路的有功和无功处理能力,表明该电路可以在超前或滞后30°功率因数角的范围内工作,适用于风力发电系统中的三相PWM整流器接口电路。同时该电路的共模电压幅值比常规的6开关PWM整流器减少33%,且仅用2个高频开关,因而具有一定的工程实用价值。     

基于无相位实测数据的系统侧谐波阻抗估计方法

系统侧谐波阻抗的准确估计是合理划分谐波责任的前提,已有方法估计谐波阻抗需要公共连接点的谐波电压电流相量信息,但在实际工程应用中,一般电能质量监测仪(如Fluke 1760等)都只提供量测点的谐波电压电流幅值及相互间的相位差而非谐波电压电流相量值,导致已有方法失效。在随机独立矢量法的基础上,提出了一种在监测数据无相位情况下的系统侧谐波阻抗估计方法,该方法只需要公共连接点谐波电压电流幅值及相互间的相位差,而无需谐波电压电流的相位角信息即可估计出系统侧谐波阻抗值,为有效解决工程实测数据无相位难题提供了一条新途径。通过算例仿真分析和工程实测数据分析,证明了所提方法的正确性和有效性。     

一种基于比例谐振控制的三相四线PWM整流器研究

对于三相四线制整流器系统,当电网电压和负载电流不平衡或者存在畸变时,应用d-q坐标变换后,传统的基于比例-积分（PI）控制器的矢量控制系统无法获得零稳态误差.鉴于比例-谐振（proportional-resonant）控制器在交流信号输入调节上具有良好的性能,本文提出了基于比例-谐振（PR）控制器来实现三相四线PWM整流控制策略,简化了控制系统的结构,在输入电压畸变以及不平衡情况下能实现电压跟踪运行.针对串联电容均压问题,本文从理论上分析了两组电容电压不平衡的原因,提出了相应的抑制方法.最后在MATLAB上建立了相应的仿真模型,仿真结果表明该控制方法有效性.     

基于电流行波能量和小波变换的输电线路故障选相研究

根据输电线路的故障行波进行故障相的识别,考虑故障时的电压初始相角对行波特性的影响,提出了针对不同电压相角区间的故障识别原理,即对线路故障进行分区讨论。利用小波变换的时频特性提取故障后各相a模电流的行波能量,根据不同故障类型中各相电流行波能量的相对关系确定相应的选相方法和判据。运用PSCAD/EMTDC得到的仿真结果表明,划分不同相角区间的思想和利用电流行波能量的相对关系进行故障选相的方法具有选相迅速、准确的特点,不受故障类型、故障时刻、接地电阻和故障位置等因素的影响,适应性良好。     

使用电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计

根据微电网的特点,对微电网2种运行模式采取的不同控制策略进行设计。微电网孤岛运行时,分布式发电单元采用电压源逆变器控制,使用电压—相角下垂控制实现按预定比例分配负荷功率,该下垂控制较电压—频率下垂控制可以提供更好的频率支撑。微电网并网运行时,分布式发电单元采用PQ控制,按照功率设定值输出功率。通过设计对应电压—相角下垂控制的同步控制器实现了微电网运行模式的无缝转换。利用MATLAB/Simulink对微电网运行模式转换和微电网孤岛运行时使用的2种下垂控制进行对比仿真分析,验证了电压—相角下垂控制策略的可行性和有效性。     

适用于双馈风电场联络线故障选相方法

双馈风电机组复杂的故障电流特性使得应用于双馈风电场联络线上的传统选相元件性能严重劣化,难以满足双馈风电场联络线保护与重合闸的选相需求。根据双馈风电机组的低电压穿越控制策略,分析了传统选相元件应用于双馈风电场联络线面临的缺陷。提出了基于相间电压突变量和相电压突变量幅值比较的故障选相新方法。根据双馈风电场侧保护安装处相电压突变量与相间电压突变量之间的比例关系,构建了故障相别选择系数,并利用故障相别选择系数在不同电网故障类型下的特征,以实现故障选相。仿真结果表明,所提选相元件可以可靠地选出故障相。     

移相控制技术在串联有源电压质量调节器中的应用

本文首先对采用移相控制技术来抑制直流侧电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了理论分析，然后从能量平衡角度对直流侧电压泵升现象进行了讨论，揭示了直流侧电压变化与逆变器能量流动的关系，在此基础上提出了基于直流测电压闭环控制的移相控制策略，并给出了具体的实现方法。实验室3kW单相串联有源电压质量调节器以及容量分别为50kVA和100kVA的三相四线制串联有源电压质量调节器的实验结果表明，装置可以根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐进移相，移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好，对谐波、过压、不平衡等电压质量问题有良好的补偿作用，是一种实际可行的控制方法     

三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略

提出了三相电流型PWM整流器的一种新型实用的功率因数控制方法.该功率因数控制只需要检测电源电压和电源电流的相角,因此控制系统对系统参数不敏感.不同于传统的控制方法,将电源电压与电源电流的相角差通过PI调节器直接控制调制函数的相角;同时将直流侧电流误差通过另一个PI调节器直接控制调制函数的调制比,因此使得整个控制系统更加直观简单.更为重要的是,该功率因数控制算法能够使系统自动运行在其可以达到的最大功率因数点.该控制方法的有效性和可行性首先通过仿真进行了验证,并进一步在一个5 kV·A的试验样机上进行了验证.     

三相全控整流桥的准动态模型

随着大型同步发电机自并激励磁系统的推广应用,三相全控整流桥做为励磁系统的重要部件,其模型误差对电力系统稳定性数字仿真结果有重要影响。三相全控整流板的传统平均值模型不能反映控制角变化时整流桥的非线性动态电压输出,特别是在电力系统故障,输出电压频繁大幅度调整时,模型误差将被显著放大。该文在计算耗时支出较小的前提下,提出基于仿真步长的电压源-变压器-三相全控整流桥的动态模型;即：先对三相全控整流桥触发脉冲形成环节进行模拟,求出触发时刻,再对应计算出整流桥输出在一个机-电互动仿真步长上的平均值,使其反映整流器开放角,换弧过程和电源电压对整流器输出电压的动态影响,从而消除了模型在这个应用范围内的模型误差。该模型可在一个数字仿真步长上反映整流器开放角由大到小变化时的输出电压纹波以及换弧过程对整流器输出电压的动态影响。该模型耕时少,可以用于电力系统稳定性分析和励磁系统控制方式的研究,以及电力系统稳定器PSS的设计和整定计算验证。     

配电网单相接地故障快速选相方法研究

配电网单相接地故障传统判相方法需要考虑相序和电压大小来判别故障相,但高阻接地故障时相角测量较为困难,因此故障相判断难度很大.通过分析小电流接地系统发生单相接地故障时各相电压以及中性点电压随故障电阻变化的关系,提出单相接地故障时仅根据中性点电压大小以及相电压大小直接判断故障相的简化方法.最后通过PSCAD/EMTDC搭建...