电流型并网逆变器的模糊滞环控制

为改善滞环控制应用在并网逆变器中会出现系统开关频率不固定的问题,提出一种将模糊控制器与滞环比较器相结合的控制方法。通过对并网逆变器的建模和滞环电流控制原理的分析,可知开关频率与滞环环宽之间的关系。以电网电压及指令电流的偏微分为输入变量建立模糊控制规则,经过一定的模糊运算输出滞环环宽,从而动态地控制环宽达到稳定频率的目的。该方法能有效地降低开关频率,减小电流谐波。仿真和实验结果证明了该方法对稳定滞环开关频率是有效的,尤其是在过零点与顶点处,同时能够改善谐波特性。     

串联谐振注入式有源电力滤波器复合控制算法

传统滞环电流控制开关频率不固定,输出频谱范围宽,滤波较困难,以串联谐振注入式混合有源电力滤波器(SRIHAPF)为例,在传统滞环控制的基础上加以改进,并结合比例谐振积分控制算法,提出一种复合控制算法作为该滤波器的电流跟踪控制算法.避免了传统滞环控制开关频率不固定和比例谐振积分达到系统稳定延时长的缺点.该算法准确性高,跟踪效果好,运用Matlab进行了仿真和实验验证.仿真和实验结果证明,该复合控制算法能够提高滤波器的电流跟踪性能和谐波补偿效果.     

电动车WPT系统的前级电路控制策略优化算法研究

针对目前电动车无线充电系统采用前级功率因数校正整流、后级DC-DC变换及磁谐振耦合的方案,存在无线充电系统的功率因数较小、输出电压纹波系数较大、整机效率较低的问题,提出电动车WPT系统的前级电路控制策略优化算法。根据三相维也纳整流器的工作原理,建立前级电路的等效数学模型,分析前级电路控制策略的优化问题,提出电流内环滞环控制和电压外环PI控制的有效控制算法。仿真结果表明,所提出的控制方法无线充电系统功率因数较大,输出电压纹波系数较小,能够有效提高整机效率。     

矿用统一电能质量调节器控制策略研究

针对传统的矿用统一电能质量调节器在跟踪补偿电流和电压时存在开关损耗大、相间干扰严重和直流侧电压利用率低的问题,提出了一种基于空间电压矢量的恒频双滞环控制策略。通过跟踪分析单相电流、电压滞环得到固定开关频率时滞环宽度与网侧电压的函数关系,然后根据网侧电压的变化动态调节双滞环宽度,以保证开关频率的恒定,实现在跟踪补偿电流、电压的同时有效减小开关损耗;将恒频双滞环控制与空间电压矢量相结合,可以消除相间干扰,提高电压利用率,在保证电流响应速度的同时,减小电流谐波。仿真结果表明,在电压跌落和电流波形发生畸变时,采用该控制策略的电能质量调节器能够及时有效地对电网电压、电流进行补偿,补偿后的电压、电流谐波畸变率较低,保证了煤矿电网的安全运行。     

基于线电流解耦的三相光伏逆变器控制研究

三相半桥电压源型逆变器存在三相开关控制相互干扰的问题,要实现定频滞环控制,必须对三相开关控制进行解耦。如果采用基于相电流的解耦控制方法,电流误差准确度过分依赖于逆变器交流侧的电感参数。提出基于线电流的解耦控制方法,保持某相开关状态不变,实现另外两相线电流控制的解耦,有效改善光伏逆变器输出性能;并通过采用基于积分法的定频滞环电流控制算法,提高系统控制精度。Matlab仿真结果证明,基于线电流解耦的解耦控制方法,能准确实现电流跟踪;积分滞环电流控制算法在实现定频控制的同时,能有效降低输出电流低次谐波含量,减少稳态误差。     

16.5MW高压直流电源的研制与应用

针对传统的交流调压方案通过改变晶闸管的导通角大小来直接调节交流输出电压而存在的输出电压谐波大、难以获得高电压输出等问题,设计了一种高压直流电源,其主电路采用星点控制方式调压、升压变压器隔离及高压二极管阀整流的方案。采用该设计生产的2台55kV／150A规格高压电源组成16．5MW、输出电压可在0-110kV之间调节、最大输出电流300A的高压直流电源用于中国环流二号（HL-2A）核聚变装置的二级加热系统。工程实际运行结果表明,该电源性能稳定,完全满足聚变科学研究中的实验使用需要。     

一种基于DQ变换的解耦滞环控制

针对传统滞环控制方法无法对有功与无功功率进行解耦的缺点进行了研究.提出了一种基于DQ变换的解耦滞环控制方法,并将其应用于单相并网逆变器中.该方法对采样的电流信号进行DQ变换后,分别对DQ轴的信号进行控制.最后将这两个控制量进行DQ反变换后送入滞环比较器中,由此获得开关信号.系统整体结构上采用电压外环电流内环的双闭环控制,内环在完成功率解耦的同时还加入了对电网的无功功率补偿.在保持了滞环控制的快速性与抗干扰性的同时还完成了对有功与无功功率的解耦控制.Matlab的仿真和实验结果验证了所提出控制方法的有效性.     

基于静止无功发生器的三态滞环控制策略研究

为确保采用直接电流控制方式的静止无功发生器在准确快速补偿无功的同时降低开关频率和损耗,提出了三态滞环控制策略。分析了传统滞环控制策略和三态滞环控制策略的原理以及开关频率。仿真对比验证表明,三态滞环控制策略比传统滞环控制策略的开关频率低、动态损耗小,可以有效提高整个装置的运行效率。     

无差拍电流控制的三相功率因数校正研究

研究提高三相六开关Boost型功率因数校正电路的动、静态性能和简化控制算法,针对电压、电流双闭环控制的功率因数校正电路,为了提高系统的快速响应和调整直流电压稳定性,提出了在电流内环采用同步旋转坐标系下的无差拍电流空间矢量控制方案。在对三相六开关Boost型PFC电路的拓扑结构,工作原理和控制策略的理论分析基础上,应用三相六开关Boost型功率因数校正电路的开关函数模型进行了仿真。结果表明新的控制方案具有电流跟踪迅速、电压利用率高等优点。实现了系统的单位功率因数,输出电压稳定,并具有良好的动态性能。     

有源电力滤波器的PR+滞环电流控制策略研究

为有效解决传统滞环控制存在较大纹波和比例谐振(PR)控制器设计复杂的问题,对PR控制和滞环控制原理进行分析,提出了一种PR与滞环复合(PR+滞环)的电流环控制策略。该策略首先利用基于瞬时无功功率的ip-iq谐波检测法分离出谐波电流,然后通过电流环控制实现对谐波电流的补偿计算,最后控制双极型晶体管的通断对电网谐波电流进行补偿。在Matlab/Simulink下搭建有源电力滤波器仿真模型,将对比PR+滞环控制与传统的滞环控制的电网电流波形并进行频谱分析,发现电网电流波形毛刺明显减少,畸变率下降8. 79%。对比结果表明,在PR+滞环控制下的系统具有较高的动态性能和稳态性能,能快速跟踪补偿谐波电流,有效抑制电网电流畸变。     

PCI控制的九开关逆变器及谐波补偿控制研究

针对独立电源系统中,传统逆变电路与谐波补偿电路为两个并联式三相电压型逆变器,存在生产成本高、体积庞大、PI控制策略下逆变输出电流质量较差等问题。提出一种逆变与APF谐波补偿一体化的九开关控制拓扑结构,同时对九开关逆变器采用PCI控制策略,可在 坐标系下追踪交流信号减小稳态误差。通过Matlab/Simulink环境中的仿真研究表明,该控制方案能实现交流信号幅值和相位零稳态误差,加快系统的动态响应,明显减小电流信号的波动,保证了系统的稳态和动态性能。同时,系统谐波补偿效果较好,THD值下降,输出得到稳定的三相正弦交流信号,证实了该方法的有效性。     

双级矩阵变换器的双空间矢量预测控制

针对电网输入电压不对称和输出负载变化等扰动,使得双级矩阵变换器(TSMC)的输入输出电能质量变差的问题,提出了双级矩阵变换器的双空间矢量参考值的预测控制算法。首先基于瞬时功率理论分析整流级输入有功功率和无功功率控制原理,分别建立两级电路的预测模型;然后提出了整流级参考输入电流矢量和逆变级参考输出电压矢量的预测算法。与开关表法的预测算法相比,本预测算法具有计算量小、开关频率固定等优点。仿真结果表明,采用所提出的控制策略,系统能有效抑制输入电压的不对称对输出性能的影响;同时,在输出负载扰动时,能保证整流级的高输入功率因数和输入电流质量,控制系统具有良好的动静态性能。该预测算法适用于工程领域中数字化控制方案的实现。     

集成电路自动测试设备大功率电压电流源的设计与实现

为了满足对大功率集成电路器件的测试需求,需要在测试系统中使用大功率负载驱动能力的电压电流源;该系统采用了四象限钳位、输出继电器保护和创新性的调压恒流技术,改善了传统大功率电压电流源设计的局限性;系统输出电压电流范围宽并且输出值精确;应用结果表明,该检测系统运行稳定可靠,测量精度高。     

基于改进滞环电流控制策略的有源电力滤波器

分析了传统的有源电力滤波器补偿电流跟踪控制技术、固定环宽的滞环电流拉制原理及其不足之处、控制系统误差与滞环环宽之间的联系,给出了环宽与系统开关频率、母线电压、主电路电感等参数之间的关系式.对固定环宽的滞环比较控制方法所存在的在电流过零点和顶点处补偿能力的不足的问题,提出了一种变环宽的滞环电流控制方法,该方法能够降低了系...     

飞机发电机励磁系统的建模与控制仿真

在飞机发电机励磁系统的优化设计中,单纯的PID控制虽然能满足一般的动静态性能,但是也有响应速度慢、调整时间长,稳定精度低等缺点.为了解决上述问题,提出了采用小脑模型神经网络(CMAC)和常规PID并行控制的励磁方案.在分析飞机同步发电机数学模型和励磁系统原理的基础上,建立了飞机同步发电机及其励磁调压系统的SIMULINK仿真模型.通过对比分析仿真结果可以得出:CMAC-PID控制的励磁方案比常规PID控制的响应速度快、调整时间短、稳定精度高,并且没有超调量,体现了改进控制方案输出误差小、鲁棒性强、动静态性能优的特点.     

基于改进的滞环控制策略的并联型有源电力滤波器仿真研究

针对并联型有源电力滤波器采用三角载波控制策略和滞环控制策略存在的问题,提出了一种基于改进的滞环控制策略的并联型有源电力滤波器的设计方案,分析了并联型有源电力滤波器的系统结构与原理,介绍了基于瞬时无功功率的ip、iq谐波检测方法,给出了改进的滞环控制策略的控制原理。仿真结果表明,该有源电力滤波器具有良好的谐波电流补偿性能。     

基于储能Crowbar的直驱风电系统低压穿越控制策略

随着风力发电装机占比的提升,对其安全可靠性要求也越来越高。低压穿越(LVRT)能力是直驱式风力发电系统性能的重要评估指标。针对因为电网故障产生电压跌落、风电系统不脱网稳定运行的要求,提出了一种新的基于电容储能装置的Crowbar卸荷电路实现LVRT的方法。该方法利用滞环控制以及输入信号互锁控制Crowbar电路切入切出,实现了精准控制系统开关元器件,以防止开关频繁动作导致的系统失稳。仿真对比结果表明,该方法能够安全、稳定运行,并能够有效降低系统网侧有功功率的输出,以防止过电压对直流母线侧的冲击。与传统的低压穿越控制策略相比,基于储能的Crowbar方法可以有效地补偿直流母线电压的欠压状态,从而显著提高系统的低电压穿越能力。     

统一电能质量调节器检测与补偿策略研究

研究了基于无锁相的dq0谐波检测方法,并且根据串并联的不同作用,采用了不用的补偿方法。串联部分采用与空间矢量相结合的滞环控制,而并联部分采用的是恒频滞环控制。最后对该方法进行了仿真证明,验证结果表明UPQC电路简单,易实现,且该方案能够很好地抑制电源电压与负载电流引起的谐波问题。     

基于MSP430的高效率开关稳压电源设计

开关稳压电源系统采用LM5118芯片设计AC—DC电路模块,MSP430F169单片机监控输出电压、输出电流。通过电压反馈和电流反馈的双闭环控制保证系统输出电压、电流的稳定,得到输出电压36V、输出电流2A。该系统具有过流保护、实时测量和液晶实时显示的功能,电路转换效率高达96％。     

模糊控制理论在光伏并网逆变技术中的应用

目前,电流滞环控制广泛用于光伏并网逆变器的电流控制,基于恒定环宽的滞环控制技术中开关频率大范围变化给逆变器带来的缺陷,以及根据变环宽滞环电流控制技术中滞环和开关频率的补偿能力的关系。采用模糊控制理论,利用参考电流和误差电流来实现滞环宽度可调的方法,使开关频率的变化范围大大减小,仿真实验结果表明可调滞环宽比恒定滞环宽的控制效果更好。