城市轨道交通牵引供电PWM变流器的研究

研究采用一种多通道PWM变流器实现城市轨道交通牵引变电站的降压变流功能,为轨道交通车辆负载提供电能的同时能够向电网回馈车辆的再生制动能量,维持直流供电电压的稳定.该变流器各通道通过移相变压器叠加(即阶梯波合成技术)来实现谐波抵消,因此该变流器能在非常低的开关频率下实现能量双向传递.并且交流电流谐波含量低、滤波容易、输入功率因数高.另外,该变流器采用旋转坐标系下的解祸控制和瞬时值闭环控制技术,实现了良好的动态性能.最后通过实验验证了该变流器的稳态和动态性能.     

地铁再生制动能量逆变回馈电网装置的研究

目前,城市轨道交通再生制动能量利用率较低,大部分由电阻转变成热能消耗掉.为此,设计了一种再生制动能量逆变回馈电网装置,实现再生制动能量的回馈利用,并有效减少了隧道内因电阻发热而产生的温升.阐述了逆变回馈装置的组成及设计方法,给出其控制策略,以单列机车为例进行了仿真模拟,证明该装置在机车制动时能够维持直流牵引网电压的稳定,回馈电能给交流电网.建立了实验模拟装置,通过实验结果验证了该控制方法的可行性和有效性.     

地铁能量回馈变流器直流电压波动抑制研究

在地铁再生制动能量回馈变流器中,直流母线电压受地铁制动的影响而出现较大波动,极大地影响了地铁直流供电系统的安全可靠运行。为抑制直流母线电压波动,提高系统动态响应,分析了传统双环控制策略和直流电流前馈控制策略提高母线电压动态响应的原理及优缺点,提出一种优化的直流电流前馈控制策略,有效抑制了地铁制动引起的母线电压波动,使系统动态响应能力得到提高,而且能使母线电压保持在设定值。最后,仿真和实验结果均验证了该控制策略的有效性。     

逆变回馈型再生制动装置滤波环节的改善和直流电容的选定

逆变回馈型再生制动装置是目前研究较多的一种再生制动能量处理方案。为减小再生制动装置回馈电网的电流的谐波含量,针对逆变回馈型再生制动装置中的滤波环节进行了研究和改善,并对直流电容选定以及对整个系统的影响进行了分析。并通过Matlab对改善后的系统进行了仿真和验证,结果表明,LCL滤波器的滤波效果优于LC滤波器,同时对直流电容的选择也提供了一定的参考。     

地铁车辆再生制动混合型储能回收装置研究*

针对地铁运行站间距短,车辆频繁启动、制动运行,导致再生制动时产生大量的能量,可通过超级电容加电阻混合型储能装置吸收贮存,提出基于混合型储能装置的再生制动能量回收控制策略,即地铁制动时超级电容充电回收再生制动能量,地铁启动时超级电容放电回馈储存的能量.分析了超级电容储能的充放电控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真验证了混合储能装置能有效抑制地铁牵引供电系统中的电压波动.     

能量回馈单元中双载波SPWM环流抑制研究

变频器能量回馈装置可实现将电机再生制动的能量从变频器的直流母线回馈到交流电网中,但是由于能量回馈装置与变频器的二极管整流桥并联这一特殊结构,使得能量回馈装置运行时系统内部容易产生环流,导致变流器损耗增加,降低系统效率。通过对环流产生时的等效电路进行分析,得出环流大小主要与零开关矢量有关,进而提出一种双载波空间电压矢量控制(SVPWM)方法,通过该方法来改变逆变器的开关状态,使得逆变器不输出零矢量来抑制环流。该方法不需要增加额外硬件成本,且能有效抑制环流。仿真和实验结果表明了该方法的有效性。     

一种模块化地铁再生制动能量回馈系统及环流抑制策略

针对地铁再生制动能量回馈系统的需求,文中采用了一种带快速熔断器的模块化串并联能馈拓扑。该拓扑降低了设备的成本,提高了设备的可靠性。针对模块并联环流问题,定量分析了调制波和载波对环流的影响,采用每个逆变器单元独立电流内控制策略和载波同步技术来抑制并联模块的环流。试验结果表明,文中所设计的基于多模块串并联的地铁列车再生制动能量回馈装置可以实现交直流侧直接并联,且并联逆变器的电流偏差小于1%,串联逆变器的直流电压偏差小于1%。     

模块化通用变流器在中低压场合的应用

三相桥式变流器在地铁能量回馈、低压岸电、静止无功补偿和工业变频等中低压场合有着广泛的应用。传统的三相桥式变流器往往只能适应单一应用场合,局限性大,提出的通用变流器将单个变流器模块化集成为一个功率单元,通过多个功率单元之间的串并联组合有效地适应了多种应用场合。首先分析了三相桥式变流器的数学模型和控制方法;详细介绍了功率单元在几种常见应用场合下的组合方式和控制方法;通过仿真分析初步验证了理论的可行性;最后搭建了实验样机,分别在地铁能量回馈和静止无功补偿应用环境下进行实验,通过实验验证了理论和仿真分析的正确性。     

基于Rosenbrock算法的城轨双向PWM变流器仿真

由于二极管的单向导电特性,阻碍了列车再生制动能量的回馈.近年来,采用四象限变流器的城轨双向变电站在国内外得到广泛关注.对PWM变流器进行建模和计算是研究双向变电站的基础环节.首先分析了PWM变流器的工作原理和控制策略,以三相交流电流和直流侧电压为状态变量,得到了基于开关函数的PWM变流器的微分方程;然后介绍了Rosenbrock算法,并给出了算法流程图;最后编写了PWM变流器的仿真程序,调用Rosenbrock算法进行求解,结果与Simulink仿真结果一致,表明所开发的仿真程序代替Simulink仿真具有可行性.     

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...     

神经网络滞环控制电梯能量回馈并网系统设计

针对普通电梯变频器不能回馈再生能量的缺点,设计了一种并网逆变器,将再生能量转化成电能回馈给电网。该回馈并网系统采用神经网络滞环控制方法,和DSP芯片TMS320F2407实现反向传播(Back Propagation,简称BP)网络算法。实验结果表明该系统具有功率因数高,动态响应快,鲁棒性能好,抗干扰能力强等优点,可以有效的将再生制动能量回馈给电网,达到节能的目的,应用前景良好。     

基于直接电流控制的电机能量回馈器研究

普通变频调速电机一般采用二极管整流桥整流,再生制动时电机发出的电能不能回馈到电网.为节约能源,研制了一台基于直接电流控制的外挂式18 kW电机能量回馈器样机,给出其主电路拓扑结构及相应的控制方法.该电机能量回馈器可实现单位功率因数回馈能量,并且直流母线电压可控.实验结果表明这种基于直接电流控制的电机能量回馈器具有很好的动态性能和稳态性能.     

间接电流控制三相交—直变流器的系统分析与设计

性能完备的交-直变流器需要提供良好的功率因数,以及很低的电流谐波,同时要求能量回馈电网。PWM控制方式下的电压型变流器具有上述优点,在PAC(幅相控制)方式下的电压源变流器的综合研究,并给出实现的方案及试验结果。     

基于电容电压反馈的直驱风力发电变流器控制

在兆瓦级直驱型风力发电系统中,并网变流器控制是实现电能回馈电网的重要环节.针对采用LCL型滤波器结构的风力发电并网变流器在谐振频率附近的不稳定性、选择基于电容电压超前校正结合电网电压电流双前馈补偿间接控制变流器并网输出电流的控制策略.实验结果证明,采用该控制策略可以有效实现并网变流器稳定运行.抑制网侧输出电流谐波,同时具有较好的动静态性能.     

基于DSP电梯再生制动回馈并网装置的研究

以交流变压变频调速电梯为研究对象,通过分析电梯的运行原理,提出了电梯节能新方法.利用电梯再生制动将能量转化为电能反馈给电网,采用基于DSP的Fuzzy-DPLL复合数字锁相环技术,设计了一台并网逆变器,该装置具有功率因数高、谐波电流小、动态响应快、整体效果好等特点.所设计的样机能够将再生制动回馈的能量有效地输送给电网,节约了能源,具有很好的应用前景.     

Crowbar电路在风电并网低电压穿越中的应用

基于电力系统对风电并网中,风机需要具备低电压穿越性能,即电网电压波动时风机可以不脱离运行并向电网回馈能量,通过对三电平整流器的SVPWM的控制算法、二极管钳位型三电平变流器和电网跌落对风电变流器的影响三方面的研究,针对大功率直驱变流器提出一种基于耗能型的Crowbar电路,相比于传统保护电路和控制策略增加了制动单元,并设计了其中开关管的控制方法,来实现低电压穿越的能力。并通过1.5 MW的直驱风电机组及并网变流器构成并网系统验证设计的合理性。     

地铁再生制动能量分散回馈多模控制研究

地铁再生制动能量逆变回馈方式具有节能效果好,投资小,得到了越来越多的工程应用。对常规各种能馈方案进行了对比分析,提出一种非对称二重化串联结构的制动能量分散回馈方案,并对该方案的能量流向、变流器损耗、系统转换损耗进行了对比分析,本文所提的方案较常规方案成本及转换效率都具有明显的优势。同时根据该并网节点的特殊性,对本方案的能馈逆变器可运行场景进行了探索,其可工作在能馈模式、线路分散无功补偿模式、0.4kV侧本地负载谐波补偿模式及各种混合运行模式。并综合各种运行模式的控制需求给出了系统整体的控制策略。最用通过Matlab/Simulink仿真软件对本文控制策略进行了仿真,验证了本文所提方案的可行性。     

电力拖动系统中能量回馈控制的设计

本文设计了一种简单的逆变器，代替一类电力拖动控制系统中的二极管桥式整流器，将电动机再生制动产生的能量回馈到电网。同时给出了主电路结构，控制电路和有关的设计计算方法，以及系统实验结果。     

基于ARM的交流异步电机控制与馈电系统设计

基于ARM内核微控制器及智能功率模块,采用空间电压矢量脉宽调制技术及矢量控制方法,设计了一种三相异步电机变频调速控制系统。并针对通用变频器在快速启动、制动及频繁正反转调速场合再生制动的能量损耗问题,增加了一种再生制动能量逆变回馈电网装置。给出了系统的详细软硬件设计并进行实现。实验结果表明,系统控制精度高,实时性好,并实现了变频器的四象限运行,节能效果明显。     

适用于多组变频器综合补偿控制系统的研究

目前通用变频器再生制动能量无法回收利用,主要通过电阻以热能形式耗散。为此本文研究了一种适用于多组通用变频器并联的综合补偿装置,实现将再生制动能量回馈电网,同时对变频器前端不可控整流进行有源滤波和无功补偿,达到了降低网侧电流谐波含量和系统单位功率因数运行的目的。针对三相瞬时无功ip-iq谐波检测方法中低通滤波器（LPF）的不足,提出了使用移动平均滤波器（MVA）代替LPF,提高了谐波检测的实时性。利用回馈电流前馈控制．使网侧电力变换器在变频器回馈能量时,保持直流电压恒定,增强了系统的动态响应和抗扰动性能。通过仿真模拟验证了该系统控制算法的正确性和实际可行性。