交流励磁用三相PWM整流器的研究

为了改善脉宽调制型整流器(PWM整流器)的动、静态性能,基于三相PWM整流器的矢量控制原理,建立了整流器输入电流控制所需的d-q模型,提出了d、q轴电流的状态解耦和电网电压前馈补偿的综合控制策略,从而对电网波动和负载扰动具有较强的抗干扰能力.样机实验表明,该整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应,能够实现能量的双向流动,是满足交流励磁需要的理想整流电源.     

基于双VSR的风电机组并网控制策略

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,基于三相电压型脉宽调制（PWM）整流器的数学模型,重点研究了直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器和基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的控制系统设计,提出基于双电压型PWM整流器（VSR）的风力发电机组的并网控制策略,并建立该控制策略的等效电路模型.通过对该并网控制策略等效电路模型的仿真分析,验证了PWM整流器的升压整流特性;同时,该等效电路输出的三相交流相电流总谐波畸变率仅为1.64%,电流波形正弦度良好.仿真结果验证了该并网控制策略的可行性．     

基于LCL滤波的三相电压型PWM整流器控制策略研究

建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,分析设计了LCL滤波器参数;其次引入基于虚拟电阻的电压电流双闭环控制策略,提高系统的电流快速响应特性和电压鲁棒性;最后在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,验证本设计的正确性与可行性。     

基于虚拟磁链的PWM整流器数学模型及仿真

分析了PWM整流器工作原理,建立了电压型PWM整流器在αβ,dq坐标系下的数学模型,并在此基础上,通过应用虚拟磁链概念,提出了三相电压型PWM整流器在αβ,dq坐标系下的虚拟磁链模型。此模型输出直流电压动态响应快,能够准确控制输入电流,使其畸变率较低。针对这些不同数学模型,运用MATLAB/SIMULINK开发了PWM整流器仿真模块,通过仿真对各个模型进行比较,仿真结果证明了虚拟磁链模型的正确性和优越性。     

动车组牵引传动系统瞬态电流控制策略对电网冲击的影响研究

本文针对动车组牵引传动系统对电网冲击的影响,分析了牵引传动系统的结构,基于SPWM和瞬态电流控制的单相三电平脉冲整流器结构和控制策略,建立了CRH2牵引传动系统仿真模型,研究了牵引工况和再生制动工况. CRH2牵引传动系统对电网冲击的影响主要有:220 kV网侧电压电流波形和谐波,27.5 kV网侧电压电流波形和谐波,1.5 kV网侧电压电流波形,220 kV网侧功率因数,以及牵引传动系统脉冲整流器不同PI参数. 结果表明,CRH2运行在再生制动工况时,220 kV网侧功率因数接近-1,网侧电流谐波较大,且牵引传动系统脉冲整流器不同PI参数对电网冲击的影响较大. 因此确定合适的脉冲整流器PI参数有助于减小系统对电网冲击的影响,实现电网高频噪声污染治理和动车组安全运行设计.     

PWM整流器两种调制方式的研究

通过对SVPWM的调制函数模型进行分析,找到了SPWM和SVPWM调制方式的内在联系．并依据SVP-WM的相电压和线电压调制模型及MATLAB仿真波形,证明三相电压型整流器在SPWM和SVPWM两种调制方式下基波电流波形都为正弦波,可以用于PWM整流器的电流环控制．     

三相电压型PWM整流器主电路的设计与仿真

给出了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型．选择固定开关频率的直接电流控制策略,采用电压外环和电流内环双闭环控制结构,按此方法给出了电压和电流PI调节器设计的方法,同时给出了交流侧电感和直流侧电容取值的设计．在MATLAB的SIMULINK环境下建立系统的仿真模型,仿真结果验证了主电路参数设计的正确性．     

一种三相电压型PWM整流器控制方法仿真

基于三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,提出一种基于电压环的控制方法.仿真结果表明,该控制方法可行,并具有简单控制结构,检测量少,无需电流传感器,成本低,实现容易等特点.     

扩张状态观测器在电压型PWM整流器中的应用

电压型PWM整流器受交流侧参数不平衡、直流侧电容等效阻抗等因素的影响,引起直流电压波动,目前还没有太好的解决办法.针对上述情况,把各种因素视为未知扰动,利用扩张状态观测器进行观测.为获得稳定的直流电压输出,提出了基于扩张状态观测器电压型PWM整流器的控制策略.该策略既能对未知扰动进行补偿控制,又能改善交流侧交流电流波形.通过建立基于扩张状态观测器电压型PWM整流器控制系统Simulink仿真模型,对在交流侧三相参数不平衡和直流侧电容等效阻抗的电压型PWM整流器性能进行了仿真研究.仿真结果表明提出的控制策略是可行的.     

一种有源箝位电流驱动型同步整流器设计

为了对同步整流器的门极驱动电压进行有效的控制，设计出一种带有源箝位电流驱动全波同步整流器．实验证明该整流器具有效率高，且开关管的门极驱动电压不受输入／输出电压和输入／输出电流影响的优点．     

基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究

以虚拟磁链为核心,建立三相Boost型脉冲宽度调制(PWM)整流器直接功率控制系统的模型结构.应用矢量空间变换方法及数字信号处理(DSP)技术,给出控制系统中交流电压、虚拟磁链和瞬时功率估计的数字化算法,探讨PWM调制开关表与功率滞环控制器的构成机制,并在实验平台上对所设计的基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统进行实时控制试验.为检验控制系统性能,试验时在电源电压中注入5%基波幅值的5次谐波.试验结果表明,与传统的直接功率控制方法相比较,基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统结构简单,能有效减少传感器的数量,且抗干扰能力强,电网输入电流的畸变较小,具有更优的瞬时功率静动态控制特性.     

基于李雅普诺夫方法的阻感性负载PWM整流器控制

针对PWM整流器在控制过程中存在的问题,本文基于能量的观点研究了阻感性负载的三相电压型PWM整流器的建模与控制。建立了PWM整流器dq旋转坐标下的数学模型,根据系统的控制目标确定了期望的平衡点,并分析了系统在平衡点的稳定性,同时采用李雅普诺夫方法通过注入阻尼得到PWM整流器的控制器,并在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统稳态性能较好,能够抑制负载扰动,并且具有良好的电压跟踪和单位功率因数控制性能。该控制器具有广阔的应用前景。     

三相PWM整流器的能量成形控制与仿真研究

基于能量成形和端口受控哈密顿控制方法,研究了三相电压型PWM整流器的建模与控制问题。首先,在d—q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的PCH模型。然后,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点。利用互联和阻尼配置方法,给出了三相电压型PWM整流器的PCH反馈镇定原理。通过能量成形和参数匹配方法设计了控制器,并且分析了平衡点的稳定性。仿真结果表明,该方法能使所设计的PWM整流器运行于单位功率因数,输出的直流电压基本稳定在期望值且具有快速的动态响应,满足了设计要求。     

基于Matlab的三相电压型PWM整流器的仿真研究

建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,研究了基于空间矢量的控制策略。在此基础上设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并在Matlab中进行了系统仿真。仿真结果表明．设计方法可行,仿真模型正确。     

三相PWM整流器的状态误差PCH控制与仿真研究

采用一种新的状态误差端口受控哈密顿(PCH)和能量成形控制方法,实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数和输出直流电压恒定控制。在d-q旋转坐标系下给出三相电压型PWM整流器的PCH模型,构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据系统的设计目标和引入比例积分控制确定期望的平衡点。基于能量成形原理选取了期望的闭环哈密顿函数,通过互联和阻尼配置设计了控制器。利用SVPWM信号变换控制整流桥。仿真结果表明,系统达到了控制目标且具有良好的负载扰动抑制能力。