带中点电位平衡控制的Vienna整流器滞环电流控制方法

针对三相三电平Vienna整流器存在的固有中点电压波动问题,提出将直流侧中点电压偏差引入滞环电流闭环控制中,通过调节指令电流的直流偏移量实现直流侧中点电压平衡控制。结合等效电路分析了Vienna整流器滞环电流工作原理,设计了电压外环控制器,并给出了滞环宽度和中性点补偿系数的选取依据。最后搭建了一台Vienna整流器样机对该方案进行了验证,实验结果验证了该方案的可行性。     

三相PWM整流器滞环控制改进方法的研究

三相电压型PWM整流器的控制已趋于成熟,其中以滞环控制方法最为经典.针对传统滞环控制策略存在的开关频率不固定从而造成谐波畸变较大的问题,分别通过网侧电压叠加、固定开关频率及不对称环宽等3种方法对传统滞环控制策略进行改进,实现滞环宽度按控制规律可变,从而固定开关频率,减小谐波畸变,最后通过仿真和实验验证了改进方法的优越性...     

基于中点电位平衡的三相Vienna整流器控制策略研究

针对传统控制策略中存在的问题,分析了Vienna整流器数学模型,提出了一种电压外环比例积分电流内环比例积分谐振(PIR)控制策略来改善系统性能,并介绍了中点电位平衡控制策略。将PI控制器与PR控制器组合成PIR控制器,该控制器同时具有PI控制器稳态性能良好以及PR控制器抑制交流谐波分量的特点。所提比例积分PIR控制具有无静差跟随交流信号、抑制输入侧电流谐波、直流侧电压稳定快且上下电容电压近乎相等等优点。最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略优越性。     

基于滑模变结构的Vienna整流器控制研究

三相三电平Vienna整流器由于具有功率密度高、开关电压应力小、网侧电流谐波小等优势,在数据中心供电系统等交直流混合供电电源中获得广泛应用。然而三相Vienna整流器并网电流性能对于控制器参数取值依赖性强,不合理的取值往往导致网侧电流畸变且系统抗干扰性差。为有效改善并网电流动静态性能,提出一种新型的基于双闭环滑模变结构的载波SVM控制策略,进一步采用了一种改进型幂次趋近律并给出了中点电位直流波动抑制策略。为验证所提滑模控制SMC（sliding mode control）方案的正确性,构建了完整的仿真与实验测试模型,给出了详细的理论分析与设计方案,仿真与实验结果表明所提控制策略可有效改善并网网侧电流动静态性能,同时保证了直流侧中点电位均衡。     

NPC三电平逆变器的变环宽滞环控制策略

滞环控制器具有结构简单、动态响应快、鲁棒性好的特点且自带限流功能.针对NPC三电平逆变器的三电平特性开展三位式滞环控制策略的研究.滞环控制器的控制效果和开关频率受滞环宽度的影响较大,因此定环宽滞环控制不能很好地满足不同工况的控制要求.为了提高NPC三电平逆变器的滞环控制效果,提出一种变环宽的滞环控制器来控制逆变器的输出...     

《航空高压直流供电系统中三相Vienna 整流器的控制策略研究》之一——基于新型开关表的Vienna 整流器直接电流控制策略

针对三相Vienna整流器中电压矢量选择少,不能同时满足交流电流和中点电位调节需求的问题,提出了一种优先调节交流电流,兼顾调节中点电位的新型开关表设计方法。首先,分析并确定了每个电流扇区的8个电压矢量对交流电流的dq分量(id、iq)、上下电容电压差的影响;然后,根据上述分析结论,在开关表的设计中,利用对交流电流影响相同,对中点电位影响相反的一对冗余小矢量代替了传统开关表中对应调节目标的电压矢量,在保持交流电流调节能力的前提下提高了中点电位的调节能力;最后借助仿真和实验平台验证了该新型开关表的有效性,结果表明设计的新型开关表具有良好的交流电流和中点电位调节能力。     

变环宽的APF滞环控制方法研究

针对有源电力滤波器(APF)滞环控制方法存在开关频率不固定的问题,提出了一种新的滞环控制方法。根据给定工作频率与实际工作频率的偏差,采用频率反馈,应用模糊递推积分控制器调整滞环宽度,实现开关频率的稳定方法,具有稳定性好、响应速度快、控制精度高等优点,有效提高了APF的工作性能。最后,在Matlab/Simulink中建立仿真模型,验证了所提方法的可行性。     

基于占空比控制的Vienna整流器模型预测控制策略

以Vienna整流器为研究对象,针对传统有限集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)系统中存在的稳态功率脉动较大的问题,提出一种基于占空比控制的模型预测控制(duty-cycle-control-based model predictive...     

基于混合电平的改进型变环宽滞环控制逆变器

对于三电平控制的并网逆变器,采用变环宽的数字化滞环控制器能在大部分时间稳定开关频率,但在电压过零点附近仍然存在开关频率波动的现象。这主要是由于模数变换器采样频率的限制,导致电流在变化过程中,并不能准确地捕捉到滞环控制器的边界,并且由于电压过零点附近滞环控制器的环宽趋近于零,开关频率的波动将进一步恶化。为稳定开关频率,这里提出了混合电平控制策略改进电压过零点附近的开关频率波动。在电压过零点附近,将逆变器由三电平工作状态切换为两电平工作状态,从而增大了滞环比较器的环宽,稳定了滞环控制并网逆变器的开关频率,提高了并网逆变器的电能质量。     

三相变流器神经网络滞环控制研究

神经网络技术在人工智能，自动控制以及模式识别等领域的研究与应用正方兴未艾，而滞环电流控制是一种传统常规的电流控制方式，在功率因数和无功补偿等领域有着广泛的应用。该文介绍了三相变流器的BP神经网络滞环电流内环控制，该方案可实现神经网络对快速变量的控制，提高滞环控制的性能，使系统对参数的变化有较强的不灵敏性和鲁棒性。该文分析了三相电源不平衡、某一路电流反馈丢失的工况下，系统的控制特性。为了使系统在轻负载下得到良好的频谱特性，采用实时变误差增益的控制策略，并讨论了容差下限，同时借助于矢量调制的思想，结合神经网络滞环调节器，优化系统性能，减小系统EMI和开关损耗。     

基于滑模控制的VIENNA型整流器研究

在分析VIENNA整流器数学模型的基础上,针对常规PI控制整流器对系统参数变化较为敏感的问题,提出了一种基于dq两相同步旋转坐标系的双闭环滑模变结构控制算法,并引入中点电位因子对中点电压进行平衡控制。仿真结果表明,应用滑模变结构控制的VIENNA整流器,不仅设计和实现简单,而且具有较好的鲁棒性和动态性能。     

基于三电平SVPWM调制的Vienna整流器中点电压均衡控制

Vienna整流器的中点电压振荡问题会造成直流侧电容电压分布不均,导致交流侧输入电流波形畸变,开关器件承受电压不一致而损坏等问题。针对Vienna整流器中点电压不平衡的问题,研究了三电平空间矢量调制对Vienna整流器中点电压产生的影响。首先介绍了Vienna整流器的工作原理,然后分析了空间矢量对中点电压的影响,并基于SVPWM调制提出了一种中点电压波动的抑制策略。最后,搭建了15 kW实验样机,验证了所提控制策略的有效性,解决了中点电压不平衡的问题,明显改善了输入电流波形质量。     

VIENNA整流器的滞环电流控制研究

通过分析三相三开关三电平(VIENNA)整流器的工作原理,提出了基于滞环电流比较的控制策略,并将母线电压偏差引入电流参考,通过调节电流参考的直流偏移实现中性点电压平衡。最后通过VIENNA整流器的仿真和2kW样机试验,在电压、负载突变及三相不平衡条件下,验证了控制方法的可行性。稳态条件下其谐波畸变率小于3%,功率因数为0.99。     

三相VIENNA整流器矢量控制策略的研究

针对三电平VIENNA整流器存在中点电位波动、控制复杂的问题,将直流侧中点电压偏差引入到电压定向电流解耦的双环控制中,通过调整矢量作用时间来达到直流侧中点电压平衡控制,并探究了一种三电平空间矢量平面简化到两电平矢量平面的简化空间矢量脉宽调制算法。最后通过MATLAB/Simulink搭建VIENNA整流器矢量控制仿真模型,通过仿真分析证实了该控制策略简单可行,且具有良好的动态性能和静态性能。     

基于SVPWM的VIENNA整流器研究

分析了三相三开关三电平(VIENNA)整流器的工作原理,研究了其空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现方法,提出了此整流器的矢量控制策略.采用电压外环和电流内环的双闭环控制,实现了VIENNA整流器的高性能特性.基于Matlab仿真平台,搭建了VIENNA整流器的仿真模型,仿真结果表明,该整流器能实现良好的动态性能和稳态性能.     

基于不定频滞环空间矢量电流控制的三相PWM整流器仿真比较研究

针对目前经典电流滞环控制方法的缺陷,详细介绍了将不定频滞环和空间电压矢量相结合的控制方法,包括系统的数学建模、控制原理、重点规则和实现过程等。在Matlab/Simulink软件平台上搭建了系统的仿真模型,通过与传统的电流滞环和单极性PWM控制方法相比较,验证了不定频滞环空间电压矢量控制方法可实现单位功率因数运行,且在降低谐波污染、减小开关频率、加快动态响应速度等方面的优越性,从而为PWM整流器控制提供了新的控制方法,此法可提高系统运行效率,并具有实际应用价值。     

一种单相Vienna整流器及其控制方法

针对三相单相输入兼容场合使用的电动汽车直流充电模块,在三相Vienna整流器结构的基础上,提出了一种单相Vienna整流器结构及3种调制方法。第1种调制方法中2组开关管共用一个调制波,同时通断;第2种调制方法中一组开关管恒通,另一组开关管工作在高频PWM模式;第3种调制方法为2组开关管有2个独立的调制波。分析表明,第3中调制方法具有实现宽范围输出和能够调整输出电压不平衡的优点。基于第3种调制方法,建立了该整流器的数学模型,进而提出了含有输出电压upn与输出电压差Δupn两个控制环的整流器控制方法。通过对一个110 V AC输入的整流器的仿真和实验表明,只有第3种调制方法能够既实现200～380 V DC的宽范围输出电压,又能在输出电容和负载不平衡的条件下实现输出电压的平衡。     

基于Vienna整流器的直驱风力发电控制策略研究

研究了基于Vienna整流器的直驱风力发电系统的控制原理及实现,分析了Vienna整流器的拓扑结构及其工作原理,研究了空间矢量脉宽调制的脉冲实现方法,描述了永磁同步电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型、永磁发电机采用恒定子磁链控制策略和基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪方法.基于以上理论,搭建了整个系统的MATLAB/SIMULINK仿真模型,仿真结果表明了基于Vienna整流器的直驱风力发电系统拓扑结构及其控制策略是有效的.