PWM整流器参数的多目标分层优化策略

针对变流器的参数整定问题,提出将单位功率因数、总谐波失真及绝缘栅双极型晶体管损耗等指标综合考虑的多目标优化策略,将系统参数分为3层,在满足上层条件的情况下确定下层参数的变化范围,其中对第二层参数运用评价函数法进行遗传算法优化,使各目标协调收敛并得出最优解,其所得结果与所选权重系数有关.最后通过实验验证了该方法的实用性.     

三相PWM整流器最小滞环宽度研究

在实际三相整流器实验中,一般用采样频率来限制开关频率,设定滞环来减少谐波含量.滞环宽度过小不但会增大开关频率,而且会因谐波的不平衡性使网侧功率因数减小.分析了滞环宽度影响网侧谐波的原因.并在综合考虑三相电流的情况下,提出采样频率固定时计算最小滞环宽度的方法.最终通过仿真和实验验证了该方法的正确性,可以在最小滞环宽度下提高谐波电流的平衡性,使系统功率因数达到最佳值.     

基于直流功率控制的三相并网逆变器外环电压控制方法研究

将传统的三相光伏并网逆变器外环直流电压控制策略中PI调节器的输出变量归纳为两种,即交流相电流参考值和有功功率参考值,对应为内环交流电流控制与功率控制。并基于直流电容能量守恒,提出一种新型外环控制方法——直流功率控制。该方法将直流电压给定值平方与实际采样值平方之差作为PI调节器的输入变量,PI调节器的输出变量即为给定功率。通过理论分析描述传统方法和该文方法的差异,并通过实验研究验证该方法在电网电压波动条件下的优势。     

三相PWM整流器电压外环PI调节过程分析

目前将PI调节器用于三相PWM整流器外环控制的方法已经非常成熟。为了简化PI参数的整定过程,实质性地分析其调节原理、PI参数影响指令电流进而影响直流侧电压的过程后给出了PI参数的取值范围并说明PI参数增大则网侧谐波增加,PI参数减小则可能会使直流侧电压无法达到给定。最后实验验证了上述分析。     

基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制策略

滞环电流控制(hysteresis current control,HCC)是一种传统的电流控制方法,其实现简单、鲁棒性好、动态响应快。但当应用到三相系统时,由于三相间的耦合,会存在电流谐波大、开关频率过高等缺点。该文首先回顾了近年来为解决传统滞环控制自身问题而提出的一种改进的基于空间矢量的滞环电流控制(improved space vector-based HCC,ISV-HCC)方法的优缺点,然后提出了一种新型的基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制方法。该方法参考了空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)调制中的电压矢量概念,根据系统参数给定上下两滞环带,且当三相电流误差均在规定的滞环内时,采用零电压矢量开关模式,而当电流误差超出规定的滞环带时,则按照指定的逻辑对三相开关进行控制。最后,通过与传统HCC及ISV-HCC进行并网仿真与实验对比,证明该文所提出的方法具有更低的电流谐波及更小的开关频率,整体上具有更优的控制性能。     

PWM变换器在矢量旋转坐标系下比例谐振控制策略及其鲁棒性设计

提出基于矢量旋转坐标系选取合理的电感电压矢量进行脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器调制的方法,建立扇区位置计算和最优开关状态判定规则,从而取代传统空间矢量调制中派克变换及dq坐标系下非线性、强耦合特性,省去锁相环(digital phase-locked loop,PLL)相角实时检测与前馈解耦等环节,并给出对此调制方式的实现方法。针对产生的电流误差矢量消除,提出优化的内环电流矢量旋转比例谐振控制器,利用零极点匹配与抵消法对控制器进行配置,探讨控制器各参数与系统鲁棒性的关联规律,借助零极点簇云图和频域响应特性提供系统稳定性判据,明确变换器控制系统参数整定和鲁棒性设计的一般方法,并采用脉冲响应周期延拓映射法离散化实现。通过仿真和实验验证所提出基于内环电流比例谐振控制器的矢量旋转坐标系调制方式的有效性及正确性,电流环基本实现零稳态误差快速跟踪,电能质量得到明显改善。     

三相PWM整流器开关模式逻辑电流控制

提出一种新型三相脉宽调制(PWM)整流器非调制方法,即开关模式逻辑电流控制。该方法选择离给定电压矢量最近的空间矢量对应的开关模式作为输出,并运用比较器和逻辑运算实现整个控制过程。与传统滞环电流控制、空间矢量滞环电流控制相比,该方法能够在保证算法简便性的同时,明显减少交流侧电流谐波含量。通过对3种方法的仿真和实验结果进行分析,验证了所提方法的有效性、优越性。