一种考虑最坏工况的双有源桥变换器参数优化设计方法

针对以MOSFET为开关器件的双有源桥DC-DC变换器,提出一种漏感和变压器变比参数的优化设计方法,克服了传统参数优化设计方法无法兼顾计算复杂度和效率优化效果的问题。首先,由无损电路模型推出了双有源桥变换器的参数优化问题,通过损耗成分及最坏工况分析,简化了参数优化问题。然后,推导得到了单移相调制和统一的三移相调制方法的最优电路参数的表达式,可直接计算得到最优参数值。最后,在搭建的1kW双有源桥变换器实验平台,验证两种调制方法下所提参数优化设计方法的有效性。实验结果表明,所提方法与实际最优参数对应的最坏工况效率的最大误差为0.3%,相比传统固定参数方法最坏效率高了2%,有效地提升了双有源桥变换器的效率性能。     

基于神经网络的间接矢量控制中转矩辨识算法的研究

本文提出了一种基于神经网络的间接矢量控制系统中的转矩辨识算法,该算法将电机输入输出序列作为神经网络的输入,且神经网络的结果由分步计算实现;同时,该算法中训练数据集的标注采用加速度为核心的标定方法,并设计了数据集中多工况的转矩给定轨迹。相较于传统的神经网络方案,此方案在引入输入输出序列后,使网络对暂态过程的拟合能力得到提升;此外,采用所设计的多工况下的转矩轨迹和基于加速度的标定方法,不仅能够避免模型对特定工况的过拟合,而且能够在兼顾辨识精度的同时在标定过程中无需采用转矩感仪器。仿真和实验结果对比表明该方案精度高,鲁棒性强且适用于暂态过程,整个算法流程在工程上易于实现。     

采用混合电压矢量预选和参考电压预测的逆变器共模电压尖峰消除方法

近年来,模型预测控制被广泛应用于两电平电压源逆变器以实现共模电压抑制。然而,常规的模型预测共模电压抑制方法存在计算量大、受死区影响等问题。为此,提出一种改进的可消除共模电压尖峰的两电平电压源逆变器预测电流控制方法。首先,该文采用无差拍控制的思想计算参考电压矢量,并建立基于电压矢量的目标函数,以实现预测电流控制,并简化控制算法。其次,详细研究可消除共模电压尖峰的电压矢量预选方法,包括死区影响分析和电流纹波影响分析等,并基于该分析结果提出一种可完全消除共模电压尖峰的混合电压矢量预选方法。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

微电网系统母线电压和频率无静差控制策略研究

当外电网发生故障时,微电网系统与外电网断开,运行在孤岛模式。此时,由于微电网系统失去了外电网的支撑,微电网系统交流母线电压和频率需要采用下垂控制。针对传统下垂控制导致电压和频率存在静差问题,分析控制参数对微电网系统逆变器输出阻抗的影响,并研究系统输出阻抗呈感性的方法。在此基础上,提出无通讯线时消除电压和频率静差问题的控制方法,并分析下垂系数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真和实验对控制方法进行了验证,仿真结果表明采用下垂曲线平移的办法减小静差,有功－频率和无功－电压下垂曲线垂直上移,没有发生明显的波动,而且按照设定的下垂系数比例进行合理分配;负载从680W突增至n1050W,再从1050W突减至680W,两台逆变器输出电流迅速满足负载突变的要求,而且负载突变对母线电压影响较小。结果表明本文控制方法的正确性和可行性,研究结果将对微电网的稳定运行提供一定的理论及实验指导。     

基于直接虚功率控制的双馈风电系统并网方法

对双馈风电系统的并网方法及并网过程进行研究,提出一种基于直接虚功率控制(direct virtual power control,DVPC)的并网方法,通过引入虚功率的概念,使传统的直接功率控制(direct power control,DPC)亦适用于电机并网前的工况,控制定子电压同步并网。该并网方法不需要PI控制器和旋转坐标变换,并网前后控制器结构一致,过渡平滑,可实现较宽转速范围内的无电流冲击软并网,是一种双馈电机并网控制的有效方法。搭建了7.5 kW的双馈系统实验平台,实验结果验证了该文所提出方法的正确性和有效性。     

新型矩阵式MMC拓扑结构及控制算法研究

传统的矩阵式交-交变频器因电压利用率低,输出电压受器件耐压限制,在高压大容量变频调速领域并没有得到广泛应用.近年来,随着矩阵式模块化多电平变换器拓扑结构的提出,为交-交变频领域提供了新的思路,而如何对其控制也成为研究热点.对该拓扑进行了改进,使得其PWM控制方法和悬浮电容电压平衡控制较简单.通过仿真,验证了该新型矩阵式模块化多电平变换器拓扑结构和其控制方案的可行性.     

应对高杂散电感的三电平ANPC拓扑改进调制策略

针对高频大功率三电平有源钳位型(active neutral point clamped,ANPC)电路运行时的四象限换流回路进行了分析,考虑高杂散电感下不同换流回路对ANPC运行的影响,分别得出小换流回路与大换流回路的电压应力情况.对比了ANPC三电平正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width mod...     

基于MAS的MMHC-BESS PQ控制SOC协同控制方法

由于电网中可再生能源发电的间歇性和易变性、用户侧负荷的不确定性以及能量的双向性,需要一种合理的微电网协同控制方案来实现多BESS微电网的可靠运行.鉴于模块化多电平复合变换器(modular multi-level hybrid converter,MMHC)电池储能系统(battery energy storage systems,BESS)的效率高、成本低等优点,根据MMHC-BESS的拓扑结构对其进行了建模和SOC估计,并在此基础上提出了一种MAS控制微电网MMHC-BESS PQ控制的SOC协同控制方案,实现了并网微电网内能量的供需平衡、容量不同的MMHC-BESS的SOC协同控制以及MMHC-BESS逆变器输出功率的限幅,最后通过仿真验证了所提方法的有效性.     

不对称电网电压下双馈风力发电机的控制方法

分析了不对称电网电压下双馈风力发电机的运行特性,进而提出一种基于多频点比例积分谐振控制器的矢量控制方法,通过定子侧功率的单闭环结构,实现不对称电网电压下的双馈电机控制.相比于传统的正负序双dq域控制,所提方法既不需要负序dq域控制器,也不需要转子电流内环,控制结构简单.同时,该方法只需对一个简单参数(λ∈[0,2])进行调整,即可实现不对称电网电压下双馈风电系统的多种不同控制目标.基于MATLAB/Simulink平台搭建了1.5 MW双馈风电仿真平台,仿真结果验证了所提算法的正确性和有效性.