三相四桥矩阵变换器非平衡负载运行特性研究

为克服传统的三相三桥矩阵变换器无法实现带不平衡负载的缺陷,提出采用三相四桥矩阵变换器输出带不平衡负载的新型控制策略。首先,采用三维立体空间矢量的调制策略,实现三相四桥矩阵变换器带三相平衡负载的能力。接着,通过对负载电流的正负零序分离,提出三相四桥矩阵变换器带三相不平衡负载的控制算法。其次,仿真验证了所提出的三维立体空间矢量调制方法和负载电流正负零序分离算法的正确性。最后,在搭建的高度集成的三相四桥矩阵变换器平台上验证所提出的控制策略。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略实现了三相四桥矩阵变换器输出带不平衡负载的能力。     

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。     

18合1主电路模块化空间矢量调制矩阵变换器

提出矩阵变换器(MC)4步换流中一种通用的解码器算法,并给出具体实现过程,可适用于别的开关表和开关换流策略,具有参考价值。分析该MC的空间矢量调制策略和开关表的优化,讨论了硬件电路的设计,提出了基于数字信号处理器(DSP)28335和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的联合控制方案,首次解密了4步换流中9个双向开关状态定量求解的步骤,推导出其表达式。搭建了基于AST965驱动的18合1双向开关模块的三相-三相交-交MC样机,实验研究较好地验证了系统设计和控制策略的正确性、可行性和可靠性,为该MC的实际应用和早日产品化提供了有效的设计方法和实验基础。     

提高矩阵变换器电压传输比的新型调制策略

电压传输比一直是制约矩阵变换器工业化的一个关键因素．目前还没有具体的调制策略使电压传输比突破0．866．本文提出了一种调制策略,可以使电压传输比超过0．866,最大达到0．955．首先把矩阵变换器的变换过程虚拟为整流和逆变两个环节．整流阶段,采用输入电流空间矢量调制;逆变阶段,采用输出电压空间矢量过调制模式Ⅱ．接着消除中间直流环节,得到直接的交-交变换器．着重对逆变阶段进行了分析,给出了具体的控制算法,并推导出电压传输比的公式．最后进行了实验．结果表明:这种调制策略可以有效地提高电压传输比,具有一定的理论研究价值和应用前景,但增加了谐波,必须采取滤波措施．     

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。     

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。