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．     

WKBCI装置电力电容器欠压保护动作电压异常的新解决方案

对于WKBC I四合一微机控制装置已投入运行的老用户而言,如何在不影响其电力生产工作正常进行的前提下,实现WKBC I装置对电力电容器欠压保护动作电压异常的技术改进,是一个十分重要的问题。该文在以前研究的基础上,对欠压约束模型中影响电力电容器欠压保护动作电压的另一个重要参数———动作参考比较电压———进行了理论分析,为问题的解决提供了新的有效途径。现场实践表明,该新方案顺利地实现了老用户在电力生产实践中对WKBC I装置所提出的要求。是作者的进一步研究与重要的补充。     

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。     

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。     

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。