双PWM控制的双馈调速系统在泵站电机上的应用

针对泵站电机低速时负载转矩小、调速范围不大、系统非频繁起停等特点,给出了一个双PWM(Pulse Width Modulation)控制的绕线电机双馈调速系统,整流侧采用电流内环电压外环的双闭环直接电流控制,逆变侧采用转速、磁链双闭环的矢量控制策略。试验结果表明,通过双PWM变流器控制可实现能量的双向流动,该调速系统控制精度高,动态响应迅速,对电网几乎无谐波污染,可实现电机超/低同步无极调速,能有效改善泵站电机的调速性能和实现泵站电机的节能降耗。     

基于双PWM换流器的微型燃气轮机系统仿真

根据单轴微型燃气轮机和永磁同步发电机特点,建立了使用双脉宽调制(PWM)换流器的微型燃气轮机发电系统动态仿真模型。为控制交直交变换器中电容电压和提高微型燃气轮机控制系统响应速度,模型中采用了参考负荷功率的PWM恒压控制方式。与采用二极管整流装置的微型燃气轮机系统相比,该模型可对永磁同步电机转矩和整流器直流电压进行协调控制,使得系统充分利用负荷功率变化的信息。仿真结果表明，该模型能够在负荷发生较大变化时满足负荷电压和功率的需要,并能够减小变换器间直流电压波动以及对直流电容的容量需求,使整个微型燃气轮机发电系统承受负荷冲击的能力大大提高。     

双馈调速在泵站电机上的应用

目前不少泵站仍使用不调速的交流电机,白白浪费了不少电能,而使用普通的变频调速,需选用高压变频器,调速较困难。针对上述现状,给出了一个主电路为交-交变频器,采用定子磁场定向的矢量控制双馈调速系统,给出了系统控制框图和控制部分主程序流程图,且用MatLab/Simulink软件对整个系统建立了仿真模型,并给出了仿真波形。仿真试验结果表明该调速系统定子电流谐波小,控制精度高,动态响应快,工作性能稳定;而且当所需调速范围不大时,可大大减小变频器容量从而显著降低成本,因此在泵站电机调速改造中具有广阔的应用前景。     

8098单片机控制的变频调速系统的研究

基于8098单片机控制的变频调速系统的构成及工作原理，详细地论述了PWM模块用于GTO逆变系统的方法及GID门极触发方案，实验结果证明该系统性能优良、工作可靠。     

变频调速技术在风机水泵负载上的应用

对拖动风机、泵类负载的大功率电动机采用变频调速是现在节能措施中极为重要的手段。空间电压脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM )技术应用于变频调速系统中不但改善了脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术存在电压利用率偏低的缺点且具有转矩脉动小、噪声低等优点。给出了一个以 TMS320LF2407A型数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)芯片为控制电路核心的异步电机SVPWM矢量控制调速系统,在介绍SVPWM基本原理的基础上对系统硬软件设计进行了分析。试验结果表明,该调速系统具有优良的动、静态特性和较好的控制效果,因此在风机、水泵等高能耗设备方面拥有广阔的应用前景。     

电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制（PWM）变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行，要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略，该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器，并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性，为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础，同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。     

采用IGCT电压型三电平逆变器的高压变频调速器

摘要： 集成门极换向型晶闸管(IGCT)的优良性能使其适合于实现高-高方式的高压变频调速装置。文中提出了基于IGCT中点箝位电压型三电平逆变器的高压变频调速装置主电路，并给出了一台6 kV/1 800 kVA高压变频调速装置的实现。装置交流输入侧采用变压器隔离的24脉冲整流电路来保证输入侧功率因数大于0.96，中间直流环节直流电压为10 kV，逆变部分采用中点箝位(NPC)电压型三电平逆变器输出三相6 kV线电压，每只开关器件由2只4.5 kV IGCT器件串联构成。逆变器采用变频的特定谐波消除脉宽调制(SHE-PWM)，且输出侧采用LC滤波器来减小输出电压的谐波畸变率及dv/dt。装置采用IGCT作为电子开关进行输出过电流保护。装置实验表明，这种高压变频器具有很好的性能及可靠性。     

变速抽蓄交流励磁网侧变换器控制系统研究

针对变速抽蓄机组在转速快速调节时,交流励磁系统的直流侧容易出现过压或者欠压的现象,根据交流励磁电机模型和变频器直流侧功率平衡的原理,对变频器的网侧变换器在常规的双闭环控制的基础上增加功率前馈控制分量,并通过MATLAB/Simulink仿真与实物平台的动模实验,验证了优化后的网侧变换器控制系统具有良好的控制性能,改善了直流侧电压的稳定性,具有一定的参考价值。     

变频器在风电场中的应用

介绍了背靠背双脉冲宽度调制（PWM）双馈型变频器和全功率变频器的基本工作原理,分析了风力发电系统中发电机启机、正常运行及电网异常时变频器的动作机制,为进一步研究更适用于风力发电系统的变频器提供参考。     

永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略

永磁直驱风力发电系统中可采用全功率双脉宽调制（PWM）变换器作为永磁同步发电机（PMSG）的并网电路，当风速变化时，双PWM变换器的直流链电压会随着PMSG输出功率的改变而出现大幅度波动，这将不利于变换器功率器件的安全运行及整个发电系统的稳定运行。结合永磁直驱同步风力发电系统的运行特点，提出一种适用于永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略。系统仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的正确性，该方案可显著提高风速变化时双PWM变换器的直流链电压的稳定性，有助于提高发电系统的安全稳定运行能力。     

逆变型分布式电源控制系统的设计

分布式发电系统并网运行时外特性控制是关系到其应用的关键问题之一。根据并网分布式电源的可控拟负荷外特性，设计了采用电流正弦脉宽调制（PWM）调节方法的电压型逆变控制器，整个体系充分考虑提高电能质量水平。该控制器的核心采用含有直流电压波动前馈补偿的双环串级PI结构。第1级为功率调节器，选择公共连接点（PCC）电压、电流作为反馈量，有功、无功可以分开独立调节；第2级为电流调节器，选择逆变器输出电流作为反馈量，考虑电流反馈解耦补偿，响应速度快。直流电压前馈补偿则可以降低直流侧缺少储能引发输入电压波动对控制效果的影响。输出滤波器的考虑则可进一步提高电能质量水平。仿真结果表明电流正弦PWM的双环串级PI控制系统能够较好地维持逆变型分布式电源恒功率电压源的拟负荷外特性，简单实用、设计灵活，可以得到较好的谐波注入。     

风机、泵类负载节能应用研究

通过变频调速与挡板调节风机风量、阀门控制水泵流量的对比，阐述了风机、水泵变频调速的节能原理。介绍了变频器在风机、水泵变频调速上的应用前景，并给出了风机、水泵负载对变频器的性能要求。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。     

响水风电场风力发电机组的并网控制技术

介绍响水风电场FD77-1.5MW风力发电机组的并网控制技术以及双PWM变频技术。FD77-1.5MW风力发电机组采用双馈绕线式异步发电机,使风力发电机在可变的转速下工作,不需要通过大功率变频器就可将全部功率传送出来。采用双馈异步发电机-变频器系统是目前世界上兆瓦级风力发电机组最流行的工作模式。     

风力发电机无速度传感器网侧功率直接控制

采用不可控整流和可控逆变的交直交结构作为直驱式永磁同步风力发电机的并网电路。从发电机转速、功率和直流母线电压之间的相互关系出发，提出利用直流母线电压进行转速观测实现无速度传感器。根据风力机特性和并网电路的功率模型，提出网侧功率直接控制实现最大风能跟踪。实现了有功/无功功率的解耦控制，并给出有功/无功的参考值选取范围。最后采用电流滞环方法进行逆变器控制。仿真结果验证了所提出的控制策略简单有效、具有良好的稳态精度和动态性能。     

基于PMSG风力发电系统的最大功率追踪控制

建立了以永磁同步发电机(PMSG)为对象的变速恒频风力发电系统,推导了d-q坐标系下PMSG的数学模型,提出了风力发电系统中的功率控制、转速控制与最大功率追踪(MPPT)算法以及双PWM电能变换器的控制策略.同时,搭建了该系统的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况,进行了仿真,结果验证了最大功率追踪控制的有效性.     

基于PWM与双重移相混合控制的变换器及其工作特性研究

针对传统移相控制下变换器传输效率低下、软开关难以实现等问题,对PWM控制与双重移相混合控制下变换器的工作特性进行研究。综合分析现有控制方法的优缺点后,决定采用PWM与双重移相控制结合的混合控制方法。经对其工作原理、传输功率与软开关特性进行研究,并在Simulink中进行仿真验证,表明所设计的混合控制方法可在更大功率范围内实现软开关,且可显著减小漏感电流有效值和峰值,验证了该控制方法的可行性。     

基于交-交变频器的同步电机矢量控制算法研究

交交变频同步电机矢量控制系统在风电、冶金等行业的应用日益广泛。本文主要对矢量控制算法中的磁链电流模型、磁链电压模型、功率因数控制、磁链调节与弱磁控制等主要环节的原理及实现方法进行了阐述,并用实验验证了利用交—交变频器实现电机矢量控制能够实现调速性能的优化。     

南方电网中多个直流系统间的协调功率恢复策略

提出了一种当协调馈入点间电气距离很近时多个直流输电系统间的协调功率恢复策略，即在交流侧故障被切除后的系统恢复期间，在各直流子系统的逆变侧采用定交流电压控制，同时在整流侧修改直流功率的给定值。该策略可以改善南方电网中3个直流系统的恢复性能，在某些严重故障发生后，不切或少切负荷便可使系统稳定，并且对不同的故障类型和地点均具有较好的适应性。     

电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略

为提高永磁直驱风电机组所并电网的运行稳定性,研究电网故障下永磁直驱风电机组的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,文中提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁直驱风电机组的低电压穿越运行控制方案。通过在电网故障时限制发电机的电磁功率来限制输入至直流侧电容和电网侧变换器的功率,通过在电网故障时采用考虑发电机功率信息的网侧变换器电流闭环控制来实现直流链电压稳定控制,从而有效实现发电系统的低电压穿越运行。系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网对称及非对称故障下均可有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行。