六相同步风力发电机矢量控制系统调制策略分析

为了确定六相同步风力发电系统最优的调制策略,对参考电压为正弦波情况下3种连续脉宽调制(PWM)策略的性能进行了分析。对正弦脉宽调制(SPWM)、双三相空间矢量脉宽调制(D3SVPWM)、最大四矢量六相空间矢量脉宽调制(6SVPWM)3种连续调制策略的开关电压矢量分布与作用时间进行分析,得到了单基波周期开关次数与最大调制比的性能对比结果;通过数值推导与图论相结合的方式,对3种调制策略的电流脉动特性进行了对比分析。分析结果显示,相同采样频率下,SPWM与D3SVPWM的开关频率约为6SVPWM的1/2倍;D3SVPWM与6SVPWM的直流电压利用率是SPWM的1.155倍;在2个平面等效电感比值kz1z2≤10的条件下D3SVPWM电流脉动最小。综合几种性能分析结果可知,采用D3SVPWM的调制性能最优,仿真和实验结果也证实了分析结果的正确性。     

双馈风力发电机的空间矢量脉宽调制研究

空间矢量脉宽调制与传统的正弦脉宽调制相比,可以使得逆变器输出电压的谐波显著减小,同时提高电压利用率,更容易进行数字化实现。为了简化控制原理,优化控制效果,提出了一种在复平面中利用开关矢量与电压的关系来控制关断的方法,搭建了能够调制并网双馈风机的空间矢量脉宽调制仿真模型,并在k仿真平台中进行仿真,仿真结果证实了算法的有效性。     

VSCF双馈型风力发电机并网方法的原理分析

为有效减小发电机并网冲击电流,从而实现风力发电机安全并网,在此详细分析了空载并网方法的原理,并根据该原理设计一套完整的并网系统.最后利用PSIM进行仿真研究的同时借助背靠背试验平台对整个并网过程进行了实验研究.实验结果验证了该并网控制方法原理的正确性和有效性.     

空间矢量脉宽调制仿真及其谐波分析

在深入分析空间矢量脉宽调制机理的基础上,通过SIMULINK给出了其仿真波形 ,重点对SVPWM的仿真结果进行了谐波分析 ,得到了SVPWM谐波分布的主要特点及影响其谐波分布的几个主要因素 ,为更有效消除SVPWM谐波污染提供了理论基础和指导     

矩阵式变换器的空间矢量脉宽调制优化方法

空间矢量脉宽调制和双向开关多步换流方式是矩阵式变换器的基本控制策略.针对多步换流过程在空间矢量脉宽调制中所引起的最小脉宽限制和输出波形畸变,提出一种优化调节方法.通过调整各个开关状态的脉宽,使整个采样周期内仍保持9段开关状态,并且每段开关状态的持续时间均大于双向开关多步换流过程.在一台2.7kVA的矩阵式变换器样机上进行实验验证.实验结果表明,采用提出的空间矢量脉宽调制优化调节策略,不仅消除了输出电压中的错误脉冲,而且降低了输出电压的总谐波畸变率(THD),在输出频率为15Hz时,THD降低约15%,有效地提高了矩阵式变换器的输出波形质量,保证了系统的安全可靠运行.     

电流型交直交变频六相同步电动机的电磁设计

提供了电流型交直交变频器供电的六相凸极同步电动机电磁设计的计算方法,同时对此电机换相特性、功率因数特性、谐波损耗、功率流程和效率进行了详细的计算与分析.     

基于空间脉宽调制控制技术的双馈风力发电机动态性能研究

针对异步发电机功率变化波动大、暂态性能差,故障情况下无法持续供电等诸多不利因素,首先提出了双馈风机的简化数学模型,基于空间脉宽调制(space pulse width modulation,SPWM)控制技术,利用方程直接解出了定子输出功率和转子电流的数学关系;然后设计了PI控制器实现了双馈风力发电机有功功率和无功功率的解耦控制,并通过调节控制器增益,加快了风机转子侧的无功响应速度,极大地改善了双馈风力发电机接入电网的暂态性能;最后将该发电机模型放入9机微型电网系统中进行了稳态和故障2种情况下的仿真。仿真结果表明:该控该制策略合理有效,不仅能成功实现有功和无功的解耦控制,且能较大提高电网暂态性,保证了变速恒频风电机组并网后的稳定运行。     

有源滤波器空间矢量脉宽调制电流跟踪算法的优化

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流跟踪算法的不足,提出了一种用于并联有源滤波器的SVPWM电流跟踪算法的优化方法。该跟踪算法利用三相相间误差电流的正负来判断空间指令电压矢量所在的区域。与传统SVPWM电流跟踪算法相比,省略了三相电网电压的检测环节,即省略了判断空间指令电压矢量所在区域的复杂运算,从而简化了硬件电路,同时也简化了算法。针对以三相不可控整流阻感负载为谐波源的电路模型,分别采用传统SVPWM电流跟踪算法和所设计的SVPWM电流跟踪算法作为有源滤波器的电流控制方法,进行了滤除谐波电流的实验。     

六相同步发电机的稳态电磁参数

从Park方程的基本原理出发,建立了六相同步发电机的基本方程,得到了六相同步发电机的d轴等值电路和q轴等值电路。等值电路中的综合互感抗体现了六相同步发电机2个Y之间的磁耦作用,由电枢反应电抗和综合漏互感抗2部分组成。通过对六相同步发电机单Y运行(另一Y开路)和双Y运行的分析,得出双Y运行同步电抗为2倍的单Y运行同步电抗与单Y自漏抗之差。以空载短路试验的实例,测试了六相同步发电机特性曲线,以及d轴同步电抗、自漏抗和短路比。从电磁理论分析和实际运行特性2方面,验证了六相同步发电机的稳态电磁参数。     

用等值解耦模型计算12相同步整流发电机短路电流

各数字仿真软件尚未开发出12相同步发电机的模型,不能直接满足相关系统的计算需求。为此,对现有12相同步整流发电机短路电流计算方法进行讨论并指出了其不足,提出通过适当的等值与解耦处理方法将12相同步发电机等效为4台三相同步发电机,并利用电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC中的通用元件建立了12相同步整流发电机短路电流计算模型。数字仿真表明等值解耦方法的正确性,与短路试验结果的对比校核也证明了该模型的计算精度能满足实际工程的要求,该模型的建立为含有该类发电机的电力系统的研究与设计工作奠定了良好的基础。     

六相异步电机的分组式SVPWM控制的研究

提出了基于电力电子系统集成概念的六相异步电机分组式变频调速系统。以SVPWM调制方法为例,讨论了六相异步电机分组式控制的实现。理论研究和仿真表明,为使电源的利用效率最高和产生的电磁转矩最大,应保证两套三相电源的相位差和两套绕组之间的空间夹角相等;但不用严格做到恒相位差同步,分组式逆变模块之间的通讯要求不高。因此六相异步电机的分组式控制是比较容易实现的,扩展开来,采用同样的思路也可以实现其它多相(3的倍数相)电机的分组式SVPWM控制。     

双三电平永磁直驱风力发电系统控制策略研究

为满足变流器容量需求并获取较低的电流谐波指标,降低开关损耗,达到良好的并网要求,直驱式风力发电系统采用永磁同步发电机(PMSG)和双三电平变流器相结合的拓扑结构.基于PMSG d,q坐标系下的数学模型,机侧变换器运用简化的空间矢量脉宽调制技术并结合PMSG的最大转矩电流比控制策略,充分利用凸极效应,提高系统运行效率,网...     

基于双馈风力发电机变流器的谐波分析

由于引入了变流器等电力电子装置,变速恒频双馈风力发电系统输出的电流中含有大量谐波,分析双馈风力发电机的谐波特性并减少其谐波含量,对风电并网具有重要意义.介绍了双馈电机的基波和谐波等效电路,在此基础上提出了双馈风力发电机转子侧变流器谐波分析方法,并用一台i.5 MW双馈电机进行了仿真验证.对电压空间矢量脉宽调制( SVPWM)的三种调制方式进行了研究,在1.5 MW双馈风力发电机满载和半载两种工况的仿真下,分析比较了SVPWM三种调制方式下的谐波情况,仿真结果表明采用七段式调制方式合成SVPWM时,双馈电机谐波含量最小.     

一种新型Buck-Boost光伏逆变器研究

提出一种新型单级Buck-Boost光伏逆变器拓扑结构.该拓扑仅需5个功率开关和2个电力二极管,无需 直流分裂电容,开关频率低,通过调节占空比可在1个功率级内产生幅值高于或低于输入直流电压的交流电压,适用于AC模块.详细分析了所提逆变器的工作原理,并利用状态空间平均法建立了系统数学模型.采用SPWM控制方法,对系统进行...     

基于改进SVPWM方法的三相功率因数校正变换器的仿真分析

首先给出三相功率因数校正变换器dq同步坐标系下的数学模型和电流解耦控制方法。为了降低开关损耗,使用一种改进的空间矢量脉宽调制方法,此方法使得开关管的开关次数减少为传统空间矢量脉宽调制方法的2/3。在MATLAB7.0/SIMULINK6.0的仿真环境下,分别对传统的空间矢量脉宽调制方法、改进的空间矢量脉宽调制方法以及整个系统进行了仿真分析。从仿真结果可知,在降低开关管开关次数的同时,输入电压和电流同相,实现了功率因数校正。     

三电平SVPWM与SPWM本质联系及对输出电压谐波的分析

传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法中含有大量的三角函数并且获取输出电压谐波的方法易受仿真步长、噪声、精度等影响。针对三电平空间电压矢量的分布特点,在120°坐标系下分析三电平变流器的SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)算法的本质联系,由此总结规律:简单的线性计算就可得到SVPWM算法的三相调制波和占空比的计算公式,从而简化了三电平SVPWM算法;针对数字电路的特点,通过傅里叶分析得到输出电压基波和各次谐波幅值的表达式,为滤波器的设计、不同调制算法的比较、进一步的理论分析和计算等提供理论基础。数字信号处理器(DSP)硬件实验证明了所提算法的正确性。     

矢量控制永磁同步电动机的转矩脉动分析

研究了空间矢量脉宽调制(SVPWM)和死区效应引起的永磁同步电动机转矩脉动,推导出SVPWM引起的电流波动量和偏差磁链矢量的计算公式,分析了死区设置引起的误差电压矢量及其所产生的死区效应,计算出误差电压矢量的幅值及其与三相电流极性的对应关系。通过仿真实例证实了两种转矩脉动的产生,实验结果表明可以根据误差电压矢量的特性,通过补偿的方法消除死区效应。     

风力发电并网逆变器预测电流控制方法研究

建立了风力发电变流系统中三相电压型并网逆变器的数学模型,采用两相静止坐标系下预测电流控制的方法对其进行控制。该方法将周期内的电流误差转化为电压信号,作为电压空间矢量脉宽调制的给定,令下一周期实际电流跟踪参考电流,从而使逆变器具有快速的动态响应,实现了高功率因数,获得稳定的输出电压。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。