基于无差拍控制的三电平有源滤波器研究

文章以二极管箝位型三电平有源滤波器为研究对象,详细推导了该三电平有源滤波系统在abc坐标系下与dq坐标系下的数学模型：阐述了无差拍控制原理,并构建重复预测型观测器,对指令电流进行预测,改善了系统的控制效果;采用改进型主动平衡因子法,预测直流侧中点电荷的变化趋势,控制直流侧中点电位平衡。仿真验证了该有源滤波系统性能良好。     

基于电流无差拍和PI复合控制的新能源并网技术

为了提高新能源整个并网系统的性能,在分析无差拍控制和PI控制的工作原理基础上,提出了基于电流无差拍和PI复合控制的PWM逆变的控制策略。通过Matlab/Simulink建模仿真三相并网系统,采用LCL滤波器滤波。当系统接三相对称纯阻性负载和整流性负载时,将系统逆变电压与电网电压、逆变电流与电网电压进行比较,以及对三相逆变电流进行谐波分析。仿真结果表明,该并网控制策略能较好地跟踪电网电压,波形畸变较小、动态响应快。     

基于预测电流控制的三电平并网变流器研究

概述并网用网侧变流器工作原理,分析其工作模式,探讨了基于只与开关频率相关的预测电流控制（PCFF）和电网电压前馈相结合的控制策略,该策略能够弥补三电平变流器直流侧电容电压不平衡的先天性缺陷,而且PCFF控制下的系统有快速的动态响应,特别易于数字化实现。构建仿真模型分析验证了控制策略的有效性和可行性。     

不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究

在不平衡电网电压下三相电压型PWM整流器的优越性能受到了很大的影响,其原因是由于直流电压产生了奇次谐波以及交流的电流产生了偶次谐波。三相PWM整流器直流侧电压的二次谐波以及在交流侧电流所产生的负序分量都将对整流器负载性能产生影响,同时还将影响直流侧电容寿命。文章提出一种新型不平衡观测器及其控制策略可有效地对不平衡电压进行补偿。通过此控制策略可同时抑制直流侧电压的2次谐波以及减小网侧电流的不平衡度。分析及仿真结果证明了此控制策略的有效性。     

基于微分跟踪器与模糊PID控制风电并网变流器

直驱式永磁同步风电机组全功率并网变流器的直流侧母线电压受网侧电网电压三相不平衡扰动,在此情况下会影响直流侧电压的稳定性。故提出应用微分跟踪器与模糊PID控制电压环策略。首先分析在电网电压不平衡条件下直流母线电压波动原理。运用微分跟踪器TD合理地提取微分信号,提取的微分信号与模糊PID控制结合控制电压外环,利用控制理论计算模糊PID参数的范围。与传统控制方式相比,加入了微分环节和模糊控制抑制了直流母线电压波动。仿真结果验证了微分跟踪器与模糊PID控制策略的有效性。     

电网不平衡时的三相PWM整流器控制策略

三相电网不平衡时,电压会存在负序分量。此时,如果对三相电压型PWM整流器采用普通的控制策略进行控制,会使其网侧电流含有大量的谐波,从而无法得到正弦输入电流。文章通过对三相电压型PWM整流器在电网不平衡情况下的建模,分析了网侧电流谐波产生的原因。在此基础上,采用了一种能使其网侧电流正弦化的控制策略,并进行了仿真验证。研究表明,该控制策略有良好的控制能力,可以使得交流侧电流达到正弦。     

电网电压不平衡时模块化多电平换流器控制策略研究

在电网电压不平衡状态下,负序电流的存在引起模块化多电平换流器(MMC)内部环流包括负序、零序和正序二倍频分量,导致传输有功功率、无功功率及直流侧电压二倍频波动,严重时会影响装置内外特性。为提高电能传输质量及确保换流器安全运行,研究MMC内外不平衡控制策略尤其关键。文中从传统方法、改进方法和创新方法三个方面分别介绍关于电网电压不平衡时MMC外特性和内特性不平衡控制策略的研究进展,并比较其优缺点;总结MMC不平衡控制策略及探讨其未来的研究方向。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压柔性控制策略

针对并联型有源电力滤波器的直流侧电压控制特点,提出了一种对直流侧电压进行柔性控制的并联型有源电力滤波器控制策略。该策略中,在直流侧电压控制部分引入反馈低通滤波器,削弱直流侧固有谐波对输出电流控制的影响;在电流控制的输出部分通过增加直流侧电压前馈系数,抵制在变换桥中可能引入的直流侧电压谐波影响。仿真结果表明直流侧电压柔性控制策略能够降低APF系统补偿后的电源电流总谐波畸变率,从而改善并联型有源电力滤波器的谐波补偿性能。     

风电并网逆变器用有无功功率解耦控制的矢量控制策略

三相PWM逆变器是风力发电并网系统的主要部分,开发一种高性能的逆变器控制策略已经成为研究的重点。本文在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,提出了一种改进的矢量控制策略。它主要由两个双环控制模型构成,分别都是电流外环电压内环的结构。通过实时检测并网电流和电网电压的波动,有效的补偿并网电感的电压信号,就能够很好的补偿逆变器PWM调制波信号。本文提出的这种矢量控制结构不仅可以改善并网电流的波形质量,而且在系统给定参数发生变化的情况下,仍然可使系统具有很强的鲁棒性,此外,该结构还能有效补偿直流侧母线电压的脉动对并网电流质量的影响。     

定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略

为解决电网电压骤升情况,研究双馈异步风力发电机在高电压穿越下的动态特性,设计出一种定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制的高电压穿越方案。虚拟电阻控制策略会增加直流母线侧电压,导致电网故障程度加重,定子侧增加电流补偿项的控制策略可以达到控制直流母线电压的作用。转子侧增加虚拟电阻和定子侧增加电流补偿项协同控制策略的方法,可以降低直流母线侧电压,缩短电压振荡过程,从而提高系统的高电压穿越能力。通过在Simulink仿真软件搭建增加转子侧电流补偿项的传统控制模型和定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略模型进行仿真,得出定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略可以有效抑制有功和无功功率、直流母线侧电压、电磁转矩和转子电流冲击幅度,同时加快母线侧电压恢复时间,提高系统故障穿越能力。     

单相光伏逆变器的改进型并网控制方法

单相光伏并网逆变器通常采用双闭环控制和电网电压前馈控制的策略,其中双闭环的外电压环为采用PI恒压控制逆变前直流侧电压,分析比较了准比例谐振调节和PI调节两种电流内环的输出外特性,通过对电流内环采用准比例谐振控制的控制系统进行分析建模,建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真结果显示电流内环采用准比例谐振控制能实现并网电流的无静态误差控制,并减小电网频率偏移对并网电流的影响。仿真及实验得到的输出正弦电流波形良好,基于该并网控制策略的光伏逆变器能以高功率因数向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高、并网电流的THD明显优于传统方法,从而验证了改进后模型的可行性和实用性。     

三相PWM整流器前馈与滑模变结构控制研究

在两相旋转坐标系下对三相电压型PWM整流器进行建模分析。针对双闭环PI控制策略抑制负载扰动及电网电压波动能力差,以及系统动态响应慢等问题,提出了负载电流前馈策略来提高系统抗负载波动能力。并且电流环采用基于PID趋近率的滑模变结构控制策略来满足前馈控制策略对内环响应速度的要求,并提高系统动态性能以及鲁棒性,PID趋近率可以有效抑制传统变结构的抖振问题。应用Matlab/Simulink软件进行仿真,并以DSP TMS320X2812为核心搭建优化控制器的三相VSR实验平台,进行仿真及实验验证。结果显示本文所提出控制方法可有效抑制负载变化、电网电压波动以及其它干扰所对直流电压稳定性的影响,具有很强的鲁棒性,动态响应速度快且性能稳定。     

An Improved Control Strategy of Limiting the DC-Link Voltage Fluctuation for a Doubly Fed Induction Wind Generator

The paper presents to develop a new control strategy of limiting the dc-link voltage fluctuation for a back-to-back pulsewidth modulation converter in a doubly fed induction generator (DFIG) for wind turbine systems. The reasons of dc-link voltage fluctuation are analyzed. An improved control strategy with the instantaneous rotor power feedback is proposed to limit the fluctuation range of the dc-link voltage. An experimental rig is set up to valid the proposed strategy, and the dynamic performances of the DFIG are compared with the traditional control method under a constant grid voltage. Furthermore, the capabilities of keeping the dc-link voltage stable are also compared in the ride-through control of DFIG during a three-phase grid fault, by using a developed 2 MW DFIG wind power system model. Both the experimental and simulation results have shown that the proposed control strategy is more effective, and the fluctuation of the dc-link voltage may be successfully limited in a small range under a constant grid voltage and a non-serious grid voltage dip.     

自适应电压控制器在UPQC直流侧的仿真应用

统一电能质量控制器(UPQC)的一个显著特性是用直流电容器取代直流电源,而直流电容器的电压变化会影响电源的有功功率平衡.为保证UPQC主电路能实时跟踪指令电流的变化进而产生恰当的补偿电流,必须使直流侧电容电压保持恒定.通过采取自适应电压控制器控制直流侧电压的输出来补偿系统损耗,从而保证直流侧电压恒定.利用MATLAB仿真软件对此控制策略进行仿真建模,获得了比较理想的直流侧电压,验证了此方法的有效性.     

一种抑制风电功率波动的直流侧电压控制方法

本文提出一种风力发电系统中抑制功率波动的控制策略。这种控制策略充分利用直流侧的储能元件,允许直流侧电压在一定范围内波动,从而抑制风力发电系统输出功率的波动,同时它也不影响风力发电系统的最大风能跟踪。仿真和实验都验证了这种控制策略的正确性。     

基于PMSG的风电系统并网控制策略研究

针对直驱型风力发电不控整流＋Boost＋PWM逆变器并网拓扑结构,利用Matlab/Simulink软件平台,搭建了整个并网系统的仿真模型,并对网侧PWM逆变器进行了控制策略的研究。仿真结果表明,这种控制策略能稳定直流电压,使风电机组能正确地并入电网,实现了有功、无功的解耦及单位功率因数控制。     

NPC三电平逆变器中点电位观测器设计及控制

针对中点嵌位型（Neutral Point Clamp,NPC）三电平逆变器的中点电压波动会引起输出电压失真的问题,设计了一种观测器对中点电压波动进行观测,并根据观测结果设计了模糊PI控制器对其进行控制。首先建立了NPC三电平逆变器的数学模型,通过对直流侧电容电压的数学模型进行分析,将逆变器的中点电位不平衡问题近似为系统存在扰动下的误差估计;其次,根据模糊逻辑规则定义了新的误差变量,设计了模糊PI控制器,对中点电位波动问题进行控制;最后通过仿真和实验结果表明：设计的观测器可有效完成对中点电位的准确观测,利用模糊PI控制器实现了对中点电压波动的有效控制。     

A space vector-based rectifier regulator for AC/DC/AC converters

A voltage-sourced rectifier control scheme for use with AC/DC/AC variable speed drives is presented. A control scheme is derived that directly calculates the duration of time spent on the zero state and on each switching state adjacent to the reference vector, over a constant switching interval, in order to drive the line current vector to the reference vector. In addition, under transient conditions, when deadbeat control is not possible, a control scheme is presented that ensures that the line current vector is driven in the direction of the reference current vector. The current reference for the rectifier controller is derived from the bus voltage error and a feedforward term based on the estimated converter output power. The proposed space vector-based rectifier regulator is shown to exhibit improved harmonic and transient performance over existing per-phase duty cycle prediction methods, especially at modulation indices near unity. The deadbeat control of the rectifier input current is accomplished every half-cycle with constant switching frequency while still symmetrically distributing the zero state within the half-cycle period     

基于坐标变换的间隙性功率并网系统解耦控制与设计

针对逆变器电流环的有功电流和无功电流存在耦合的情况,文中采用电流的解耦控制,达到独立控制逆变器的有功功率和无功功率;针对逆变器直流侧电压容易波动,文中采用双环控制,稳定逆变器直流侧的电压。搭建了MA-TALAB/SIMULINK系统仿真实验平台,通过间歇性能源输入逆变器功率变化的实验,验证了该逆变器能独立控制输出的有功功率和无功功率,并且保证了直流侧电压的稳定。     

光伏并网逆变器的仿真研究

为了提高光伏发电效率和电能质量,对光伏并网逆变器进行了相关研究,针对光伏最大功率点跟踪问题,对传统的电导增量法进行融合和改进．提出一种改进的电导增量控制算法。该控制算法能够快速精准地跟踪最大功率点;有效改善系统在最大功率点附近的震荡现象;提高了光伏电池的发电效率。在逆变控制方面,采用电压外环、电流内环的双PI环控制,电压外环实现中间直流母线电压的稳定控制。电流内环用于控制输出电流的稳定,两者通过中间直流母线耦合,匹配简单,系统控制具有较好的快速性和稳定性;减少了谐波含量,输出电流具有良好的正弦度,且与电网电压同频同相．因而提高了电能质量。最后用matlab对光伏并网逆变器进行建模仿真,实验结果表明该系统工作稳定．性能良好。达到了预定的设计效果。