基于新型双电压空间矢量调制的准Z源六桥臂电压源逆变器

传统多相逆变器输出电压幅值普遍低于输入电压。当负载过大,需要的直流母线电压会更高,相对应的滤波电容体积会更大,成本更高。在多相逆变器的传统控制中,死区设置的复杂性影响着输出波形的质量。针对这些缺点,将准Z源网络引入六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)中,在分析传统六桥臂逆变器空间矢量调制策略的基础上提出了一种新的带直通控制的双电压空间矢量调制策略。首先,分析准Z源六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)升压工作原理;接着,分析准Z源六桥臂电压源逆变器的电压矢量分布。在此基础上,详细阐述了所提出的带直通控制的双电压空间矢量调制策略以及两种基于直通零矢量作用时间分配的开关模式。最后,基于Matlab/Simulink进行仿真验证并设计了一台小功率样机进行实验验证。通过分析仿真与实验波形,充分验证准Z源六相逆变器及控制策略的正确性和可行性。     

串联型Z源五相双级矩阵变换器研究

五相双级矩阵变换器(TSMC)在多相交流调速系统中应用前景广泛,但电压传输比低。提出一种串联型Z源五相TSMC拓扑,其具有五相TSMC的优点,同时Z源网络的引入克服了五相TSMC电压传输比低的问题。相比于传统并联型Z源网络,串联型Z源网络电容电压应力降低,不存在启动冲击电流,从而减小了系统体积,提高了变换器可靠性。给出了五桥臂逆变级的调制策略及整流级和逆变级的协调控制策略,该调制策略能实现Z源五相TSMC优良的输入输出性能。仿真和实验结果验证了所提拓扑的正确性及其调制策略的有效性。     

基于精简矩阵变换器的串联多端海上风电-HVDC系统协调控制

分析了精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)双极性空间矢量调制策略,提出了基于RMC高频链换流器的串联多端海上风电-HVDC系统拓扑结构及其协调控制策略。该控制策略由风电场监测控制(wind farm supervisory control,WFSC)、海上风电机组控制和网侧并网控制组成,并采用最优直流电流参考算法实现。在系统正常运行时,该控制策略可实现各风电机组独立最大风能跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制、直流电流控制、并网有功和无功功率解耦控制;在风电机组故障和电网电压波动等情况下保证系统安全高效运行。仿真结果验证了所提拓扑及其控制策略的正确性和可行性。     

矩阵变换器的研究现状分析

矩阵变换器是一种高效、节能、可靠、有发展前途的新型电力变换器,且具有能量双向流通、正弦输入输出电流等一系列优点,因此它越来越被人们重视。在过去的三十年间,矩阵式变换器技术的研究与开发取得了长足的进展。本文介绍了矩阵变换器的控制策略、双向开关、安全换流以及非正常工况下的控制等相关理论研究的现状,最后展望了矩阵变换器的发展前景。     

矩阵式变换器的等效电路模型研究

本文把矩阵变换器分成五个部分，分别应用PARK变换求出相应的等效电路，然后综合成不含开关元件的矩阵变换器线性定常电路模型。运用线性电路的分析方法得出输入功率因数、输出电压增益、输入电流、输入有功功率、无功功率的数学模型，提出了矩阵变换器输入功率最优控制的概念，推出满足这一最优控制的表达式。最后，利用MATLAB进行了有关仿真分析，验证了PARK变换在矩阵变换器研究中的可行性。     

基于电流空间矢量预测控制的HFLMR研究

高频链矩阵整流器是一种新型的电力电子变换器,具有体积小、重量轻、转换级数少和可靠性高等特点。分析了高频链矩阵整流器的双极性空间矢量调制策略,提出了基于参考输入电流空间矢量的预测控制算法,建立了基于该预测控制算法的高频链矩阵整流器系统仿真模型。该预测控制算法具有计算量小,开关频率固定,可靠性高等特点,能实现高频链矩阵整流器输入侧电流正弦、单位输入功率因数和稳定的输出直流电流。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

矩阵式变换器四步换流的仿真研究

利用SIMULINK对矩阵变换器的四步换流进行了仿真，验证了理论的正确性。     

基于三相-单相矩阵变换器的三端口变换器 及其在V2G中的应用

大规模电动汽车与电网集成情况下,大量双端口充电机的接入带来系统体积过大、结构分散、充电站面积和成本增大等问题。提出一种由三相-单相矩阵变换器(3-1MC)和全桥变换器(FBC)组成的三端口充电机拓扑,实现一机多充,降低了充电机体积和成本,增强了集成系统的紧凑性。在双极性电流空间矢量调制和移相调制基础上,研究了一种新的协调控制策略,实现端口间能量相互流动。依据变换器△等效电路,建立3-1MC输入电流与控制变量(Φ12、Φ13)的数学关系。提出一种固定3-1MC调制系数、变换器输入电流幅值由移相角Φ12和Φ13协调分配控制的闭环控制策略,确保各端口间功率独立控制,实现网侧单位功率因数运行和电池分段式充放电控制。仿真及实验结果验证了所提拓扑和控制策略的正确性和可行性。     

矩阵变换器双电压合成定理及其自动调节能力研究

矩阵变换器具有自身的一系列优点,是一种绿色变频器,是交-交变频研究的热点之一。控制策略是矩阵变换器研究的重要内容。双电压控制是最重要的控制策略之一,但双电压控制相对研究较少,已发表的研究成果具有一定的局限性。本文对已发表的成果作了进一步的研究,提出了相应定理和推论:得出了输出线电压、输入线电流的一般合成规律和统一表达式;分析了输入电压异常对输入线电流合成的影响;基于本文提出的定理,给出了该调制策略对输出线电压具有的自动调节能力的一般性证明。最后,应用MATLAB语言建立了基于该调制策略的仿真模型,仿真实验验证了所提出定理和推论的正确性。