三相高功率因数PWM整流器双闭环控制系统设计

引入电压干扰补偿,建立三相高功率因数脉宽调制(PWM)整流器的简化数学模型,该模型既能真实反映PWM整流器的运行状态,又便于控制系统设计。针对电流内环的控制要求,根据电流内环的斜坡响应特性设计其比例积分(PI)调节参数,提出依照I“TAE性能最佳准则”的PI调节参数设计方法;针对电压外环的控制要求,根据电压外环的阶跃响应特性设计其PI调节参数,提出依照“阶跃响应最佳准则”的PI调节参数设计方法。仿真波形和实验数据验证了简化数学模型和PI调节参数设计方法的正确性。     

基于无源性理论的双馈风力发电机双PWM变换器协调控制

交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中,转子侧功率变化频繁,使得双PWM变换器中的直流母线电压波动剧烈。基于无源性理论提出了一种双PWM变换器的协调控制方案,对双PWM变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制,使其具有相同的动态响应特性;在电容电压反馈控制的基础上引入功率前馈控制,使电容两侧功率流动动态平衡,以减少电容电压的波动。建立了双PWM变换器励磁的双馈风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明该协调控制策略极大地改善了直流母线电压的动态特性,实现了最大风能跟踪,并且降低了变换器中电容容量要求,提高了风电系统的电能质量。     

基于无源性理论的双馈风力发电机双PWM变换器协调控制

交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中,转子侧功率变化频繁,使得双PWM变换器中的直流母线电压波动剧烈.基于无源性理论提出了一种双PWM变换器的协调控制方案,对双PWM变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制,使其具有相同的动态响应特性;在电容电压反馈控制的基础上引入功率前馈控制,使电容两侧功率流动动态平衡,以减少电容电压的波动.建立了双PWM变换器励磁的双馈风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明该协调控制策略极大地改善了直流母线电压的动态特性,实现了最大风能跟踪,并且降低了变换器中电容容量要求,提高了风电系统的电能质量.     

双馈风电机组PWM整流器控制方法的研究

基于双馈风力发电机组在运行的过程中,随工况的变化,功率变换器应具有能量双向流动、交-直-交变换效率高、直流环节电压稳定等要求出发,以三相PWM电压型(VSR)整流器为基础,分析了PWM整流器的基本原理,并建立了在三相静止坐标系下的变换器数学模型,应用电压矢量定向控制技术,并采用电压电流双闭环控制模式以及SVPWM调制方法构建了功率变换器系统,通过Sim Power Systems和Simulink仿真实验,确认了所采用的控制方法可行,对直流环节电压有较好的稳定作用,可实现机网侧能量双向变换控制以及具有单位功率因数等特点。     

基于空间矢量控制的PWM整流器建模与仿真

为了设计三相电压型PWM整流器系统,需要建立系统仿真模型进行控制方案和参数的验证,首先由整流器拓扑结构得到了同步旋转坐标系下的数学模型,根据此模型建立了基于电压外环和电流内环的双闭环控制系统,并给出了具体设计方法。采用简化的SVPWM控制策略来实现整流器电流控制的目的,通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果表明整流器能够输出稳定的直流电压,实现了能量的双向流动和单位功率因数运行,从而验证了该设计方案的正确性。     

双馈型风力发电机的谐波抑制

由于双馈风力发电机的转子回路采用大功率交直交变流装置,在运行时,它将产生大量谐波电流。为降低谐波对电网的污染,双馈型风力发电机采用多种谐波抑制措施,有效抑制了谐波对电能质量的影响。     

双馈风力发电机励磁系统的研究与设计

在分析现有变速恒频双馈风力发电励磁控制系统的基础上,提出了一种基于单神经元自适应PID算法的双馈励磁控制方案,可根据风速的变化调节双馈发电机的励磁,使发电机输出恒定.在额定风速以下,获得最大风能利用系数;在额定风速以上,保证发电机输出功率恒定.该控制方案简化了系统硬件结构,提高了系统稳定性和抗干扰能力,并具有扩展性强的特点.     

双馈感应变速恒频风力发电机控制系统研究

结合双PWM变换器、双馈感应发电机和矢量控制技术的优点,根据双馈感应发电机的数学模型,建立了双馈感应变速恒频风力发电机矢量变换控制系统框图,并对系统进行了实验研究,获得了良好的控制性能,得出该系统能够在变风速的情况下最大程度地获得风能,提高发电质量.     

基于输入输出线性化电流控制的PWM整流器

由于三相PWM整流器采用传统单一控制策略,故难以满足实际工程对性能的要求,为此在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,设计了电压和电流双闭环控制系统。针对电流内环控制中,系统存在不确定扰动,基于输入输出线性化,给出了电流控制器设计方法,并进行了实验。实验波形表明,三相PWM整流器直流输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近1,从而证明该系统具有较好的鲁棒性和动态性能。     

三电平PWM整流器双闭环控制系统的研究

在三电平PWM整流器数学建模的基础上,通过电流电压的双闭环控制,达到了有功无功解耦控制的效果,实现了网侧单位功率因数。针对三电平变换器中直流母线电容电压平衡问题,给出了解决方案。实验结果验证了该控制方案的可行性,可有效保持直流母线电压的稳定,使其具有电流谐波含量低、动态响应性能好、抗干扰能力强等优点,具有很强的实用性。     

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。     

双馈风力发电中网侧LC滤波器的控制研究

提出在双馈风力发电中使用LC滤波器取代LCL滤波器,在不影响电能质量的基础上,可以节省空间和成本。根据不同的工况滤波电容可采用星形或者三角接法。针对接入电容可能引起的谐振现象,采用了电网电压采样的方法来抑制谐振,并在离散域中分析了增益系数值和采样控制周期对系统稳定性的影响。最后仿真和实验证明了方法的可行性。     

双PWM变频器励磁的变速恒频风电系统

采用双PWM变频器作为双馈感应发电机(DFIG)变速恒频风力发电系统的励磁电源,分析了发电机的数学模型及系统的控制策略.网侧变换器采用电网电压定向控制策略,以保持直流电压稳定和网侧单位功率因数运行,实现能量的双向流动.转子侧变换器采用定子磁链定向控制策略,以实现最大风能捕获和定子无功功率的调节.在Matlab/Simu...     

基于VMIC控制器的PWM整流器控制方案研究

为了提高功率因数,抑制谐波污染,在交流调速领域越来越多地采用了PWM整流技术.PWM整流器定频开关控制策略主要有SPWM和SVPWM两种调制方式.在Matlab环境中建立了两种调制方式下的仿真模型,并进行了对比分析.仿真结果表明,SVPWM控制方案系统的鲁棒性增强,动态性能有很大提高,可使系统得到更高的功率因数.针对SPWM直流电压利用率低和谐波分最严重的缺点,采用了基于SVPWM的电流内模解耦控制方案,将基于VME总线的嵌入式系统应用到PWM整流器中,控制器硬件采用VMIC系列高性能控制器.实验证实了该方案的有效性,系统响应速度快,直流母线电压稳定,实现了单位功率因数运行.     

双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究

在分析了风力机功率特性和DFIG运行特性的基础上,通过对双馈机转速控制进行最大风能追踪具体过程的深入研究,提出了一种基于最大风能追踪的双馈电机有功、无功功率的解耦控制方法。建立了基于发电机定子磁链定向矢量控制的双馈风力发电系统最大风能追踪系统模型,并利用PSCAD/EMTDC对其进行仿真,结果验证了控制策略的正确性。     

风力发电用双PWM变频器仿真研究

本文针对无刷双馈风力发电机,采用了一种新的三相电压源型双PWM变频器控制方案,网侧采用d-q模型的空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM),较好地实现了电压的跟踪和单位功率控制,转子侧采用电流滞环控制。仿真表明,该双PWM变频器网侧能够获得单位功率因数的正弦输入电流,稳定的直流输出电压,转子侧电流具有快速的动态响应;变频器能够实现能量的双向流动,仿真验证了控制策略的正确性和有效性。     

双馈风力发电转子侧控制技术的研究

针对转子侧功率变化频繁和直流母线电压波动剧烈的问题,设计了交流励磁变速恒频双馈风力发电系统的框架结构,进而对背靠背PWM变流器的控制策略进行了研究.建立了转子侧变流器控制模型,设计了基于定子电压定向(SVO)矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统方案,构建系统模型并进行了仿真,仿真结果表明控制策略和技术的可行性,系统实现了有功功率、无功功率的解耦控制和最大风能跟踪控制.     

单位功率因数PWM整流器双闭环PI调节器设计

分析PWM整流器在旋转dq坐标系中的简化数学模型 ,用此模型建立电压调节器解耦dq轴电流的独立调节环 ,简化各个环节 ,进而设计双闭环电流、电压调节器PI参数 ,并给出了MATLAB仿真和实验结果     

PWM整流器的定频直接功率控制

直接功率控制(DPC)和常规的电压定向控制(VOC)是PWM整流器常用的控制技术。直接功率控制动态响应比电压定向控制要快,但其稳态特性不如电压定向控制,而且开关频率高且不固定,给滤波器的设计带来困难。在这两者的基础上提出了一种新的定频直接功率控制技术。该控制结构为直流输出电压外环,功率控制内环,无功功率参考值设为0以达到单位功率因数;同时用PWM调制模块代替滞环,得到定频的直接功率控制。分析了该控制结构的特性,并进行仿真研究。结果表明,所提出的控制技术有好的动静态性能,电流畸变量小,而且弥补了直接功率控制和电压定向控制的缺点。     

三相电压型PWM整流器改进型直接功率控制研究

本文基于三相电压型整流器的数学模型,对电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)系统的拓扑结构、原理及其开关表的构成机理进行了详细的描述和分析。针对传统开关表调节能力不足,导致的有功功率调节能力弱及无功失调,提出了一种构造新的开关表方法,从而改善了系统输出性能。通过仿真和实验结果验证了该策略的可行性。