三相电压型PWM整流器双开关表控制

通过仿真分析了传统直接功率控制(DPC)系统的原理及性能,发现传统DPC采用一个开关表同时控制瞬时有功、无功功率,负载扰动时功率和直流电压出现了较大波动,电流畸变严重。为改善此情况,在Matlab/Simulink环境下搭建了基于双开关表DPC系统的仿真模型,并与传统的开关表控制进行比较。仿真结果表明,通过单独控制有功和无功功率作用时间(开关表信号的占空比),改善了对无功、有功功率的调节能力,系统控制性能得到了提高,最后通过实验验证了双开关表控制策略的可行性。     

基于新型开关表的DPC在三相光伏并网中的研究

将直接功率控制(DPC)应用于三相光伏并网系统中,分析了光伏特性,建立了电压型PWM整流器的数学建模,研究了DPC系统的原理,通过分析传统开关表的不足,提出了一种新型的开关表。利用Matlab/Simulink仿真,比较了基于传统开关表的DPC与基于新型开关表的DPC在三相光伏并网中的性能。结果表明:基于新型开关表的DPC可以较好的改善三相光伏并网系统的性能,对光伏并网系统具有一定的意义。     

基于变换器的分段式直接功率控制

采用传统直接功率控制(DPC)方法的变换器装置很难兼顾系统不同运行阶段的控制要求,为此,提出了一种基于多开关表的分段式DPC控制方法。该方法统筹考虑了系统的各项性能指标,设计实现了四种开关表,根据系统不同阶段的控制要求选择最佳开关状态。与传统DPC系统的仿真和实验对比表明,采用分段式DPC控制的变换器装置起动时间减少10%以上,稳态运行时交流侧电流谐波总畸变率(THD)降低30%以上,直流侧电压的暂态响应时间减少27.3%以上,进一步验证了分段式DPC控制方法的可行性和有效性。     

基于动态扇区双开关表直接功率控制研究

在分析基于动态扇区传统直接功率控制(DPC)策略使用一张开关表导致直流侧电压和无功功率波动大的问题基础上,优化开关矢量,采用基于动态扇区改进开关表的DPC控制策略。该控制策略通过引进1个三状态滞环比较器和1个功率幅度控制函数,设计了新的动态扇区双开关表模型。该模型可以根据系统具体的功率需求,适当选择开关表及开关矢量,产生相应的开关信号控制系统的工作模式,以达到快速跟踪系统指定功率的目的;同时还改进了快速划分动态扇区的新方案。最后,通过Matlab/Simulink仿真模型和实验进行验证。仿真及实验结果表明,双开关表可以提高整流器的输出动态特性并减小无功功率纹波。     

一种新的电压型PWM整流器直接功率控制策略

该文通过电压型PWM整流器的数学模型，分析了现行直接功率控制（DPC）系统的原理及性能。由于DPC系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率，导致暂态过程中功率、直流电压出现了较大的波动；同时，在负载电流扰动时会产生较大的直流动态压降。对此，提出了交替采用有功功率开关表和无功功率开关表的双开关表控制新策略，可提高系统的动、静性能；同时，在负载电流扰动时，通过负载电流反馈控制双开关表转换信号的占空比，可减少直流动态压降或消除稳态直流压降。仿真和实验结果，证实了双开关表控制策略的可行性。     

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。     

基于虚拟磁链的STATCOM定频直接功率控制

提出一种基于虚拟磁链的无电网电压传感器瞬时功率检测方法,用以对STATCOM进行直接功率控制（DPC）。针对传统开关表DPC因PWM变流器开关频率变化造成的滤波器设计困难等问题,采用电压空间矢量调制（SVPWM）方式实现定频控制。理论分析及仿真结果表明,基于虚拟磁链的STATCOM定频DPC系统具有结构简单、抗干扰能力强、动静态特性好等优点,实现了无功功率的快速检测和动态补偿。     

单相PWM整流器定频模型预测功率控制算法

针对传统单相PWM整流器开关表直接功率控制算法的系统功率脉动大、开关频率不固定、网侧谐波高等问题,借鉴三相PWM整流器的模型预测直接功率控制(MP-DPC)算法,提出了一种基于占空比优化的单相PWM整流器MP-DPC算法。首先,依据瞬时功率理论,通过虚拟坐标系构造网侧电压与电流的旋转矢量,给出了一种单相系统功率求解算法;然后,研究不同开关状态对系统功率的影响,给出了单相PWM整流器最优开关状态选择与占空比求解的MP-DPC方法;最后,分别对滞环开关表DPC与MP-DPC算法进行了计算机仿真及半实物实验对比研究,结果表明:与滞环开关表DPC算法相比,该MP-DPC算法具有控制精度高、开关频率恒定、网侧电流谐波含量低等优点,也验证了该算法的有效性和优越性。     

三相电压型PWM整流器新型开关表直接功率控制EI北大核心CSCD

该文以三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器为研究对象,提出一种基于新型开关表的直接功率控制(direct power control,DPC)策略。首先,根据两相旋转dq坐标系下整流器数学模型计算开关矢量对有功功率和无功功率的控制幅度,并归一化处理进行定量分析,以此为基础将传统DPC的12扇区重新划分为24扇区。然后,设计有功功率差值区间判断器,根据其输出值Cp和有功功率与无功功率滞环比较器的输出值Sp、Sq,选择当前扇区最佳开关矢量构造新型开关表,实现对有功功率的精确控制。仿真对比表明,该新型开关表不仅克服传统开关表对无功功率控制能力差的缺点,而且改善网侧电流总谐波失真,降低输出直流电压波动和有功功率与无功功率脉动。最后,搭建一台800W三相电压型PWM整流器样机,通过对比实验验证所提控制策略的正确性和有效性。     

基于新开关矢量表三相PWM整流器DPC系统

传统PWM整流器直接功率控制(DPC)中,靠近基本电压矢量的地方,容易出现无功功率失控现象,导致网侧电流出现畸变和较大的直流电压波动。从PWM整流器瞬时功率数学模型出发,分析了开关矢量对瞬时有功功率和无功功率的作用机理,设计了一种基于新扇区空间划分方法和新开关矢量表的PWM整流器DPC策略,该方法具有兼顾有功功率调节的快速性、抑制无功波动和降低开关频率的功能。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

基于优化DPC策略的三电平PWM整流器

基于直接功率控制(DPC)策略三电平PWM整流器近年来得到了广泛关注,但由于存在较大的无功脉动,系统动静态性能受到严重制约。通过分析系统瞬时功率模型,指出常规DPC策略忽略的有功功率与无功功率耦合量是造成无功功率失控的主要原因。根据失控机理,在常规开关矢量表的基础上有针对性的添加备选空间电压矢量,提出了优化开关矢量表,解决了原开关表存在的无功功率"失控"问题。构建了MATLAB/simulink环境下的仿真模型,对三电平PWM整流器系统进行了仿真研究,结果表明基于优化开关表的DPC策略PWM整流器显著降低了无功功率脉动,提高了系统稳态性能。     

具有快速跟踪能力的电压型PWM整流器直接功率控制

在现行电压型PWM整流器的直接功率控制策略中,利用开关表同时对有功功率和无功功率进行调节,对无功功率的调节能力强于对有功功率的调节.则导致了在暂态和抗扰过程中有功功率、直流电压出现较大的波动,系统跟踪给定速度慢,对负载运行不利.对此,提出了根据有功功率瞬时值与给定有功功率的差值设定无功功率给定值的新策略.该新策略有效地抑制了直接功率、直流电压的波动,加快了有功功率、直流电压的跟踪速度,提高了系统的抗扰能力.仿真结果证明了该新策略的可行性.     

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。     

基于模型预测的PWM整流器直接功率控制

提出了一种新型的控制策略,将模型预测(Model Predict Control,MPC)控制应用于PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)中。这种控制方法是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则来选择最佳的电压矢量。此外,还设计了控制延时补偿方案,用以消除控制延时所产生的功率误差。实验结果表明这种控制策略不仅实现了网侧电流正弦化和单位功率因数,而且还获得了更好的稳态性能和更快的动态响应速度。该控制策略以新颖的方法实现了定频直接功率控制,简化了整流器系统参数的设计。     

DPC controlled three-phase active filter for power quality improvement

This paper presents a new control method entitled direct power control (DPC) for shunt active power filtering (5th, 7th, 11th, …) (SAPF), which is applied to eliminate line current harmonics and compensate reactive power. Its main goal is to rebuild active and reactive powers to be compared to references values using hysteresis control. The outputs of hysteresis controllers associated with a switching table, control the instantaneous active and reactive power by selecting the optimum switching state of the voltage source inverter (VSI). A theoretical analysis with a complete simulation of the system and experimental results are presented to prove the excellent performance of the proposed control technique.     

固定开关频率三电平PWM整流器直接功率控制

以三电平电压型PWM整流器的数学模型为基础,结合瞬时无功理论,推导了瞬时功率和三电平整流桥开关矢量之间的关系,提出了一种固定开关频率的三电平PWM整流器的直接功率控制方法.该方法基于空间电压矢量调制,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制.相对于传统的开关表bang-bang控制方式的直接功率控制,该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计.实验结果表明该控制策略实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能.     

永磁同步电机直接功率控制基本原理

在对永磁同步电机有功功率和无功功率与系统稳定运行所需转矩和磁链之间的内在关系进行分析的基础上,提出了永磁同步电机基于开关表的直接功率控制新方法.该方法通过计算瞬时有功功率和瞬时无功功率的两个滞环输出,并根据定子磁链所在的扇区,从瞬时功率开关表中查询出合适的开关电压矢量进行输出,从而对瞬时功率进行直接控制.本文以无功功率等于零为控制目标,即需把无功功率控制在零附近很小的范围内波动,使得在电机输出同样有功功率的条件下,提高了电机的功率因数,使无功功率降到最小,达到了节能的目的.仿真和实验结果证明了该控制方案的有效性和正确性,该方法在节能电机驱动系统中有着广阔的应用前景.     

DFIG风电机组网侧变换器的复开关表直接功率控制

传统直接功率控制(DPC)所用开关表的输出控制矢量离散且固定,导致脉宽调制变换器的交流输入电流富含谐波,在交流输入电压波动和不对称的情况下更为明显,无法满足基于双馈异步发电机(DFIG)的变速恒频风电机组在故障下的不间断运行要求.在分析网侧变换器数学模型和DPC原理的基础上,提出了一种基于复开关表的DPC新策略.该策略可根据变换器的交流输入电压、瞬时功率等工作状态,提供细化的开关表以供选择,从而在保留传统DPC结构简单特点的同时,获得了高精度的控制效果.仿真和实验结果表明,该控制策略在电网发生对称性过电压、电压跌落和不对称性故障时,均能保持三相输入电流的平衡、稳定,用于DFIG风电机组交流励磁变频电源的控制中能提高电网故障下风电系统的穿越运行能力,并减少脉宽调制变换器产生的电力谐波污染.