风力发电系统多重化升压斩波器瞬时电流控制

在详细分析了多重化升压斩波器工作原理的基础上提出了一种瞬时电流控制方法.该多重化升压斩波器应用于兆瓦级直驱型风力发电系统中,文中给出了系统结构及控制策略.为了得到升压斩波器的连续数学模型,对其开关函数进行了傅里叶分析,从而推导出输入电流中的低频分量和高频分量.针对其中的低频分量,采用了所提出的瞬时电流控制方法加以抑制,...     

兆瓦级风力发电变流系统多重斩波器的研究

讨论了1.2MW变速恒频风力发电变流系统中的多重斩波器。变流系统采用AC/DC/AC结构,基于DSP控制,使得永磁同步电机输出的电能高效地传递到电网。其中多重斩波器采用平均电流法控制,利用状态空间平均法以及小信号模型分析了升压斩波电路,确定了电路的PI调节器参数。实验结果验证了理论分析,证明PI调节器具有很好的动态性能和稳态性能。     

直驱型风力发电系统交错并联升压斩波器的设计与控制研究

对直驱型风电机组交错并联斩波器的控制和设计中的关键问题进行了较为深入的分析,首先得出了基于最大功率跟踪(MPPT)算法的斩波器输入电流指令解析表达式:其次给出了N重交错并联升压斩波器纹波电流的统一表达式,并基于此得到了滤波电感的设计准则;最后对1.2MW直驱型风力发电全功率并网变流机组进行了全面的仿真,仿真结果验证了文中提出的控制和设计方案的正确性,具有一定的实用价值。     

交流斩波器输出电压瞬时值重复控制研究

介绍了一种在输出电压平均值控制基础上引入瞬时值重复控制的交流斩波器。该交流斩波器输出电压采用均值闭环控制,以使输出电压有效值保持稳定。为了克服由于电网电压瞬变或负载突变造成的输出电压瞬时变化,在均值闭环控制环的前向通道上引入基于重复控制思想的瞬时值前馈补偿控制,从而使输出电压波形无瞬变。搭建了交流斩波器的实验平台验证所采用的控制方法,控制部分采用ATmega128单片机作为核心,均值PID调节器、重复控制的前馈补偿控制器等均在该单片机中数字实现。实验结果表明,所采用的控制方法能有效地抑制输入电压变化、输出负载变化等扰动,使输出电压波形稳定。     

多重化逆变器控制方法的研究

研究了一种多重化逆变器的设计。通过开关角预置方法,叠加出了谐波含量低的稳压正弦波输出。通过实验验证,给出了实验波形。     

多重化双向DC-DC变换器复合校正双闭环控制策略研究

利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型.在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略.所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦.电流、电压环调节器均采用串联校正环节加PI调节器来将系统模型整定为标准二阶系统,并得到了控制参数计算公式,分析了电压外环的抗扰特性,为具体的控制参数的选择提供一定依据.对所采用的上述控制策略进行了仿真和实验研究.该控制策略控制简单,易于工程实现,仿真结果表明采用该控制策略为三重化双向DC-DC变换器所设计的调节器参数能满足各项动、稳态性能指标,工况间切换良好,且对负载大范围扰动、输入电压突变及电感值变化均具有良好的鲁棒性.     

多重化逆变器的一种控制方法研究

多重化结构逆变器是一种新型结构的逆变器,该逆变器各功率单元构造相同,便于模块化设计和制造,系统可靠性高。各单元的输出通过功率变压器的耦合叠加实现高压输出,适合高压大功率场合。研究了多重化逆变器的一种控制方法,采用逆推的方法确定各单元的触发脉冲,通过多重移相叠加原理得到正弦波输出。能够应用较少的功率器件和较少的功率单元得到多电平的合成波,输出波形更加逼近正弦波,谐波含量小。应用Matlab软件进行仿真分析,验证了设计的合理性。     

直驱风电系统升压斩波器的设计与控制

直驱风力发电系统使用不控整流电路实现交直变换,在风速较低时发电机输出电压很低,需要在整流电路后加上Boost升压斩波电路实现升压,以保证后接逆变电路正常工作.阐述了直驱风力发电系统构成,详细分析了直/直升压变换电路的原理与设计方法,给出了升压斩波电路各元件的参数选择,并对2.2 kW实验系统完成了设计、制作.运行结果表...     

三相电压型PWM整流器控制系统设计方法的研究

建立了三相电压型PWM整流器功率电路在两相旋转坐标系下的数学模型,采用了基于前馈解耦的控制策略,给出了三相电压型PWM器的双闭环控制结构,使用三个PI调节器实现网侧单位功率因数和直流侧电压的稳定.根据瞬时功率守恒原理推导了功率电路的传递函数,建立了从电压环输出到直流侧电压的小信号模型和电流环的结构框图,进而对它们各自的PI调节器进行了设计.仿真和实验结果表明,文中提出的设计方案是可行的.     

三相电压型PWM整流器控制系统设计方法的研究

建立了三相电压型PWM整流器功率电路在两相旋转坐标系下的数学模型,采用了基于前馈解耦的控制策略,给出了三相电压型PWM器的双闭环控制结构,使用三个PI调节器实现网侧单位功率因数和直流侧电压的稳定。根据瞬时功率守恒原理推导了功率电路的传递函数,建立了从电压环输出到直流侧电压的小信号模型和电流环的结构框图,进而对它们各自的PI调节器进行了设计。仿真和实验结果表明,文中提出的设计方案是可行的。     

风能并网系统中双Boost变换器的研究

对直驱式风力发电系统中交错并联控制器的研究和控制进行了较为深入的分析,得出了单Boost电路下的小信号模型下的传递函数,并据此设计了PI参数。对并联的Boost电路的均流控制和控制时的电流采样时间进行分析。对此,在3.5 kVA的并网逆变器上进行了实验验证,实验结果验证了设计的正确性和价值。     

永磁直驱风力发电机网侧变换器的研究与仿真

描述了永磁直驱风力发电机网侧变换器的基本结构和工作原理。对其数学模型进行了详细的推导,通过坐标变换得到其在dq旋转坐标系下的数学模型。通过基于前馈解耦和双闭环控制策略,实现了直流侧电压稳定、网侧功率因数可调的控制目标。通过空间矢量调制方式,提高了直流侧电压的利用率。对系统双闭环PI调节器的参数进行了设计。在MATLAB/SIMULINK环境下建立了永磁直驱风力发电机网侧变换器的仿真模型,通过仿真对控制策略进行了验证。     

基于电流源型变换器的多端直流风电系统

A current source converter based multi-terminal direct current(DC)wind energy conversion system(WECS)is proposed.The current source DC/DC converter is adopted to connect a wind turbine to an inverter with maximum power point control.Each turbine is associated with a DC source by parallel-connected to a common DC link.After DC power collection,a current source inverter(CSI)using gate turn-off components is used for the grid connection due to its flexible reactive power control and short circuit protection capabilities.For such a parallel connection configuration,the CSI operates in an input voltage control mode,which maintains the DC link voltage constant.The dynamic responses of combined mechanical and electrical systems are investigated with three different operation cases.Simulation and experimental results demonstrate the feasibility and stability of the current source DC/DC converter based multi-terminal DC WECS.     

基于DSP的高频PWM变流器全数字化控制系统

提出一种高频PWM变流器全数字化控制系统的设计方案.该系统基于TMS320LF2407A型DSP芯片,实现了对三相电压源型高频PWM变流器的精确控制.给出该变流系统的整体结构,重点阐述了所采用的双闭环控制策略,最后详细论述了该控制系统软件的设计思路和流程.实验结果表明,该系统控制下的智能功率模块(IPM)除具有PWM变...     

全数字控制的交错并联耦合电感式Boost电路

在交错并联Boost变换器中，当变换比高时，由于电路占空比较大，电流纹波会比较大，从而影响变换效率。介绍了一种耦合电感的方法调整电路的占空比，减小电流纹坡。同时，采用了基于DSP的全数字控制，提高了电路的性能。     

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

Boost变换器既有开关动作上的离散性,又有连续子系统,是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型,分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下,通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断,由此得到所需的占空比信号,从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理,对负载电流进行估算,减少电路中被检测量,简化控制器的设计并提高了效率。最后,在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验,验证了所提控制算法的有效性。     

基于DSP和CPLD的三电平背靠背变流器研究

介绍了三电平背靠背变流器的工作原理,根据整流环节和逆变环节的不同设计了相应的控制系统,采用统一电压调制算法发生PWM信号。对平衡因子算法进行改进,使中点电压得到很好的控制。搭建以DSP和CPLD为控制电路的实验平台进行验证,结果证明所提控制策略和调制方法的可行性和中点平衡控制的有效性。     

基于PIR控制器的CSC-DPMSG-WGS低电压穿越控制

提出了一种基于比例—积分—谐振(PIR)控制器,且适用于电流源型永磁直驱风力发电系统(CSC-DPMSG-WGS)的低电压穿越运行控制方案。根据所提出的方法,电网故障时,通过机侧变换器控制来限制风力发电机的电磁功率,以实现机侧和网侧的功率平衡;网侧控制器在正序旋转坐标系下采用PIR控制器同时对正负序电流进行无差控制,以消除两倍基频的功率波动,进而稳定直流电流。仿真与实验结果表明,所提出的控制方案在电网对称及不对称故障下均可有效降低直流电流波动,并实现电流源型永磁直驱风力发电系统的低电压穿越。