兆瓦级直驱永磁风电系统低电压穿越研究

通过对兆瓦级直驱式永磁同步风力发电机(PMSG)系统低电压穿越能力的研究,提出一种改进的直流母线电压控制策略。该策略通过调节直流电流和控制发电机的输出功率,抑制直流母线动态过电压。与传统控制策略相比,该策略中升压斩波变换器采用电流内环、直流母线电压外环的双闭环控制结构;网侧逆变器采用电流内环和转速外环的双闭环控制结构。仿真结果表明,该控制策略可有效提高PMSG系统的低电压穿越能力。     

基于离散趋近律与无差拍双闭环结构的单相LCL型PWM整流器控制策略

对于单相LCL型PWM整流器,传统双闭环控制以PI控制为电压外环,电流内环常采用以变换器侧电流为受控量的无差拍控制.该方案存在两个问题:①电压外环的积分器会限制系统动态性能;②无法精确实现网侧单位功率因数.为此,该文提出一种以离散趋近律控制为电压外环、以改进无差拍控制为电流内环的双闭环控制策略.对于电压外环,该文推导网侧半波电流峰值与该半波周期内直流侧电压增量之间的数学关系,在此基础上提出一种离散趋近律控制策略.对于电流内环,提出一种以网侧电流和变换器侧电流的加权和为受控量的改进无差拍算法,并给出实现精确单位功率因数所需的电流参考值.该文还讨论网侧电流欠阻尼振荡引起的电流过冲问题,并提出解决方法.仿真和实验结果表明,所提双闭环控制显著改善了系统动态性能,且实现了精确网侧单位功率因数.     

双馈风力发电机网侧变换器的非线性控制策略研究

为了提升双馈感应发电机(DFIG)网侧变换器的动态性能,提出了一种二阶滑模非线性控制方案,可有效地提升DFIG的直流侧电压与网侧电流的动态响应。传统的DFIG的网侧变换器的通常采用直流电压外环网侧电流内环的双闭环控制方案,直流电压外环和网侧电流内环均采用比例积分控制方案。而在实际工况中,直流侧电容器电容可能会随环境改变而改变,并且DFIG系统的输出功率也和风速息息相关。因此,为了提升网侧变换器的鲁棒性,本研究针对DFIG的网侧变换器的直流电压外环,设计了一种二阶滑模非线性控制方案来替代传统的PI控制。最后,Matlab/Simulink仿真结果验证了所提的二阶滑模非线性控制的鲁棒性。     

针对并网型飞轮储能系统的双电流闭环比例谐振控制

文章提出一种适用于飞轮储能系统并网的双电流闭环控制方法。在电网侧及飞轮侧控制系统中同时引入比例谐振控制器,避免了比例积分（proportional integral,PI）控制器跟踪正弦电流存在稳态误差的缺点,提高了系统的稳定性及电网电能质量。同时,采用电容电流内环反馈控制抑制LCL滤波器的谐振尖峰,提高进网功率因数。在充电阶段,电网侧变换器采用电压外环控制方式,飞轮侧变换器采用转速外环控制方式;在待机及并网运行阶段,电网侧变换器采用电网侧电流外环电容电流内环的控制策略,飞轮侧变换器采用直流母线电压外环电流内环的控制策略,以稳定直流母线电压。采用广义根轨迹法对电网侧控制器参数进行设计。搭建了飞轮储能系统并网控制模型,仿真结果验证了文章控制策略的有效性。     

基于背靠背双PWM变流器的飞轮储能系统并网控制方法研究

采用带LCL滤波器的背靠背双PWM变流器作为飞轮电机与电网进行能量交换的接口,提出一种飞轮储能系统并网控制方法。该方法由电网侧变流器控制和电机侧变流器控制两部分组成,并经过充电、预并网和并网运行三个阶段。在充电和预并网阶段,电网侧变流器采用不控整流方式,电机侧变流器先后采用速度外环和电压外环控制方式;在并网运行阶段,电网侧变流器控制采用基于电网侧电流外环、变流器侧电流内环的直接功率控制策略,控制并网有功功率的大小及流向;电机侧变流器控制采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环控制策略,维持直流母线电压恒定。采用零极点对消降阶法及对称优化函数等效法分别设计电机侧内外环控制器参数。进行了飞轮储能系统的充电、预并网和并网运行实验。实验结果验证了所提飞轮储能系统并网控制方法的可行性。     

输出恒压恒频交流电压的双PWM电力电子变压器分析研究

本文提出了一种基于交—直—交—直—交型双直流环拓扑的一种新型控制方式的电力电子变压器。根据电路的拓扑结构特点,在原边侧电压外环,电流内环的双闭环控制方案,电压外环是为了实现对输出电压的控制,电流内环是为了实现单位功率因数控制;在二次侧分别用SVPWM和SPWM控制逆变器的两种不同的策略。并通过仿真比较分析,该策略输出恒压恒频的交流电压,易于实现数字化。     

基于LCL滤波的电动汽车充放电控制策略及仿真分析

分析了3种典型的电动汽车充放电拓扑的优缺点，并针对基于LCL型滤波器的充放电拓扑电路，提出了一种基于双闭环控制策略的低纹波大功率充放电控制方法，即对动力电池电流采用变换器侧滤波电感电流为内环、动力电池电流为外环；对动力电池电压采用变换器侧滤波电感电流为内环、动力电池电压为外环的双闭环控制。设置了3个前馈控制器和2个限幅控制器，提高了充放电系统的稳定性和动态响应特性，实现了充放电控制过程中的低纹波限幅控制。搭建了三相LCL滤波的充放电系统仿真控制模型，仿真结果表明本文提出的双闭环控制方法能够实现不同充放电控制模式的无缝切换，电压和电流纹波控制在0.5%以内。     

无电流传感器三相PWM整流器控制策略

提出了一种无电流传感器的三相PWM整流器控制策略.系统采用双闭环控制,外环PI调节器控制直流侧输出电压,内环通过滞环调节器控制有功功率和无功功率,达到单位功率因数运行的目的.根据整流器的数学模型通过电流重构可获得网侧电流,以实现无电流传感器控制.仿真实验证明该方案具有良好的控制性能.     

基于双PWM补偿型单相交流稳压电源的设计

应用PWM整流器代替二极管不可控整流,既减少对电网的谐波污染,又可以实现能量双向流动.电压电流双闭环控制保证了直流侧电压的稳定和交流侧电流对电网电压的跟踪.逆变器采用固定开关频率的直接电流控制方法中的预测电流控制,电流内环采用比例调节,提高了电流响应速度.电压外环采用电压有效值反馈的PI调节,保证对逆变器输出电压的稳定...     

直驱式永磁风力发电机机侧PWM整流器的建模与仿真

采用等效电路的方法,建立了包括风力机、发电机侧PWM整流器在内的直驱式永磁风力发电机的机侧数学模型,应用坐标变换将三相静止坐标系上的数学模型转化成了d-q旋转坐标系上的数学模型。采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,并利用Matlab/Simulink软件平台搭建了系统的仿真模型并进行仿真。仿真结果证明了机侧功率因数控制的可行性与有效性。