基于复合控制的交流电子负载研究

研究了一种可适用于交流电能装置的各种电特性的测试,同时又将试验电能回馈至电网的交流电子负载.根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,详细分析了系统功率平衡机理,提出一种新的复合控制方法,较好地满足系统对指令电流跟踪的精度、快速性和稳定性的要求.该方法能消除电压扰动带来的电流跟踪误差,可以实现对单相交流测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变将测试电源电能回馈电网.仿真和试验结果证明了复合控制方法的有效性.     

基于PI控制的电力电子负载

为给大功率电力电子负载(PEL)工程化设计与应用提供经验,研究了一种结构简单的PEL用以进行电源出厂实验并给出了它用于直流电源和各种三相电源的测试控制方式和连接方案。以建立的数学模型为基础设计简便、可靠的控制方案;以控制理论朱利稳定判据、动态系数分析法、频域分析法为基础从定性和定量两个方面给出参数对系统稳定性和精度的影响。搭建10kVA电力电子负载样机并进行了实验和仿真。结果证明方案和分析正确,其分析结论为和理论同样适用于以PWMVSR为构件的APF、STATCOM、UPQC、UPFC等电力电子设备。     

恒功率交流电子负载的研究

深入研究了恒功率交流电子负载,给出其主电路拓扑结构,分析了交流侧矢量及控制方法。电路采用PWM整流器。为提高电子负载的动态响应性能,在电流环采用滞环控制方式,针对该系统利用改变直流负载的方法来控制直流母线电压。针对所提出的电子负载研制了试验样机,试验结果证明设计方案可行,控制方法有效,电子负载能在交流电源供电情况下模拟给定功率因数且视在功率保持恒定。     

基于准PR控制的单相能馈型交流电子负载研究

针对能馈型交流电子负载传统控制精度低、动态效应差、实现难度大等问题,将准比例谐振(QPR)控制用于电流控制器的设计。首先介绍了能馈型交流电子负载的原理及结构;其次对系统整体控制方案进行了设计,模拟变换器采用单电流环控制,并网变换器采用电流内环和带二次陷波器的电压外环双闭环控制,可以准确模拟真实负载和能量单位功率因数回馈电网,达到节能的效果;最后,通过仿真和样机实验结果验证了理论的正确性。     

航空发电机测试用交流电子负载的研究

在航空交流发电机测试过程中,使用交流电子负载代替传统的静态负载能够更好地模拟复杂多变的真实负载。研究这种交流电子负载的难点首先是如何实现恒电流、恒电阻、恒功率控制,这三个功能是电子负载所应具备的基本功能,其次是如何使电流波形与电压波形～致。在对耗能式交流电子负载进行深入研究的过程中,采用了IGBT全桥电路结构以及基于DSP的数字脉宽调制法、比例微分控制法,设计了整个实验系统的软硬件来验证电路结构和控制方法的可行性。实验结果表明,在该功率电路结构的基础上使用脉宽调制和比例微分数字控制方法能够很好地实现交流电子负载的三个主要功能。     

能量回馈型单相交流电子负载的研究

能量回馈型单相交流电子负载是一种可模拟阻性负载以及任意功率因数的性和容性负载,并将吸收的能量回馈电网的电力电子装置.主电路拓扑采用AC/DC/AC结构,前级负载模拟部分基于单周期控制技术,后级能量回馈部分基于滞环电流控制技术,主电路整流器和逆变器均采用单极性调制方案.应用上述方案设计1 kVA交流电子负载实验样机.实验...     

采用LCL滤波器并网的交流电子负载

针对在交流电子负载采用传统L滤波器并网时开关频率附近的高次谐波衰减的不足提出了采用LCL滤波器并网,为减少LCL滤波器对系统稳定性的影响,对LCL滤波器自身存在谐振问题进行分析,深入研究了采用LCL滤波器的并网变换器电流控制策略,在检测网侧电流的电流环中引入滤波电容电流反馈的控制算法代替阻尼电阻的作用,可以改变系统极点分布,有效地抑制谐振,增加系统的稳定性,并研究了系统稳定时控制参数需满足的条件。仿真及实验结果表明,采用LCL滤波器并网时可以有效减少交流电子负载并网输出电流的高次谐波含量,而引入滤波电容电流反馈控制策略是一种简单、可行抑制LCL谐振的方法。     

DSP控制的能量回馈型交流电子负载设计

交流电子负载是可以模拟传统真实阻抗负载的电力电子装置,它能模拟一个固定或变化的负载.采用2级PWM变换器设计了一种适用于各种交流电源试验的能量回馈型交流电子负载,根据主电路的2级AC/DC/AC变换结构,分析了其工作原理,并提出了将2级PWM变换器分开控制的方案,前级PWM变换器采用单电流滞环控制实现负载特性模拟功能,...     

基于双PWM变换器的交流电子负载研究

为节省能源和简化电源设备测试的投入,研究了一种结构简单、可测试交流电能装置各种电特性并将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,分析了起传递能量桥梁作用的直流母线电容工作和谐波产生机理,提出了将两级PWM变换器分开控制的方案即前级变换器采用固定开关频率的单P环直接电流控制,后级变换器采用三角波调制的经典电压外环和电流内环的双闭环结构。基于32位定点TMS320F2812DSP控制器设计控制系统,实现了上述设计方案并应用于小功率交流电子负载实验样机。实验论证表明,该方案控制简单易行,可以实现对单相测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变,将测试电源电能回馈电网。     

电流滞环控制脉冲整流器在电子负载中的应用

讨论了电流滞环控制的脉冲整流器在电子负载中的实际应用 ,在数字信号处理器TMS320F240基础上设计了控制电路。实验结果表明 ,这种逆变电路具有良好的动态响应能力 ,线电流接近正弦 ,功率因数近似为1,且谐波满足IEEE -519标准[1]。     

智能交流接触器零电流分断控制技术

本文通过对三相系统的电流波形分析，提出实现智能交流接触器三相触头的零电流分断控制方案。通过发稿 触器触头系统的结构，使三相触头系统具有不同的开距。通过实验，找出首开相的最佳分断控制区域。实现了传统交流接触器无法实现的零电流分断控制技术。从而大大提高了接触器的电寿命，提高了接触器的操作频率。通过在接触器中对此技术的深入研究，可进一步扩大到其他开关电器中，是一种有着广阔前景的新技术。     

基于PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化

针对光伏并网逆变器在采用传统比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪和并网电流逆变器直流分量注入问题,提出PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化策略。在介绍了PI与准PR联合控制的原理的基础上,详细分析了准PR控制的原理和算法实现。准PR控制能够实现无静差跟踪,PI与准PR联合控制实现了直流的抑制。采用Matlab/Simulink进行仿真研究,结果表明能够对并网电流的无静差控制,消除了单一PI控制所产生的相位误差,抑制了直流分量,并且具有良好的并网波形质量。     

基于无差拍控制的交流电机端口特性模拟

针对电力电子负载变流器采用PI控制器无法实时跟踪电机端口特性电流的问题,提出一种基于无差拍控制的电流跟踪控制策略。本文首先分析了电力电子负载模拟交流电机端口特性的基本原理,采用Adams法求解电机数学模型,获得电机定子电流状态量作为负载变流器电流环的指令电流。考虑到电机工作状态发生变化时,端口电流会存在非重复的暂态过渡分量,而基于内膜原理的控制器无法实现对该电流的实时跟踪,所以提出采用无差拍控制器。鉴于实际数字控制系统中至少存在两拍延迟,又提出采用线性预测方法进行补偿。最后对异步电机的典型工况进行了模拟,仿真和实验验证了本文提出的电流环控制策略的有效性。     

基于输出电流反馈控制策略的交流电压稳定器的研究与实验

介绍了一种用于解决配电系统中电压骤升、骤降及电压谐波等电能质量问题的动态电压稳定器,原理是通过串联逆变器注入补偿电压以消除电网电压的扰动,实现负荷侧电压的稳定。建立了基于平均状态空间方式的数学模型,讨论了控制策略,为提高装置性能,推荐了逆变器输出电流反馈的控制方法。实验结果验证了该装置的正确性和有效性。     

基于临界电流模式的单级DC/AC变换器及其控制

本文提出了一种单级DC/AC开关变换器电路拓扑,给出了相应的控制方案,可作为小功率HID灯的工作电源.它结合了BUCK DC/DC变换器和半桥DC/AC逆变器的特点,BUCK DC/DC变换器工作在高频开关状态用于调节输出功率,半桥逆变器工作在低频状态输出低频方波信号,可有效克服HID灯声共振现象.详细分析了它的工作原理,由于电感工作在临界电流模式,开关管实现零电流接通,提高了效率.与两级电路(DC/DC DC/AC)相比,结构简单、所用器件少、可靠性高.电路仿真和实验结果验证了该方案是可行的.     

交-交变频自适应转差频率控制策略的研究

在交流调速系统中,转差频率始终都是一个变化的量,加之交流调速中对转速的调节始终会有一个滞后性,这就造成了普通算法很难实现对转差频率的精确控制。PID算法是对变量进行控制的一种比较好的控制算法,但是由于普通PID控制算法的参数是一组固定的数值,虽然能够实现对变量的控制,但是在控制精度和灵敏度上,不能很好地适应系统的变化,本文在进行转差频率控制时,引入了专家 PID控制算法,建立了专家知识库,利用专家控制策略,实行在线自动修正PID 参数以及改变控制策略,使系统适应在不同工作状态下的特征。通过编写 s 函数建立Matlab仿真,并进行实验验证。     

一种能量回馈型交流电子负载重复控制策略

介绍了能量回馈型电子负载的重复控制策略,给出了负载模拟器重复控制的理论分析,并进行了仿真和实验研究。结果表明,该方法可以大大提高负载模拟器输入电流控制精度,进而提高负载特性的模拟精度,是一种有效的负载特性模拟器控制策略。