井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。     

双级式储能变流器波形控制策略研究

针对储能变流器双向能量控制的电流谐波问题,提出了一种基于双级式主电路拓扑的电流波形综合控制策略。在直流侧为减小滤波电感体积,采用双重化电路和载波移相控制方法有效抑制输出电流纹波,降低开关损耗;在交流侧为提高系统并网电能质量,采用PI控制和重复控制并联的复合控制方法有效抑制了并网电流的谐波含量,提高了系统的动态响应速度。实验结果验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于VSG微网储能变流器无缝切换控制策略研究

针对微网储能变流器采用状态跟随控制器进行切换的过程中存在微小电压、电流扰动等问题,本文提出了 一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的无缝切换控制策略.在采用P/Q控制和VSG控制相互切换方法的基础上,将电流内环控制器改成线性自抗扰控制器.通过设计一个状态观测器LESO实时在线观测估计输出变量直轴、交轴电流id、iq以...     

电压源型全功率风电变流器控制策略研究

在弱电网特征下的电力系统运行环境中,传统的电流源型变流器控制方式容易出现振荡现象,这增加了风电机组的穿越难度和脱网概率。文章基于虚拟同步发电机技术（virtual synchronous generator,VSG）,结合电压源型变流器控制方式和电流源型变流器控制方式,设计了一种新型的电压源型变流器的控制策略。其在正常并网运行条件下,采用电压源型变流器控制方式,有功控制通过VSG增加有功补偿,无功控制前端注入无功电流;在启停机和高低电压穿越工况下,采用电流源型变流器控制方式。该控制策略融合了电压源型变流器控制方式与电流源型变流器控制方式两者的优点,不仅具备频率支撑特性,同时还具备快速的有功无功响应能力。对全功率风电变流器的并网过程、有功无功响应及高低压穿越过程进行仿真和样机实验,结果显示,所提新型控制方案在风电变流器各运行工况下都能取得很好的控制效果,使风电机组具备良好的稳态及动态性能,并能很好地适应新能源并网的需求。     

一种电流型驱动同步AC/DC反激变流器的设计

提出变频控制新型电流型驱动同步AC/DC反激变流器的设计思路,对电路参数的优化设计及效率进行了详尽的分析,通过实验样机效率分析达到效率要求,验证了电路的实用性,获得了实验结果与理论分析基本一致的结论,同时为AC/DC适配器的设计提供了关键的技术依据.     

高精度双向DC电源电流采样电路设计

为适应双向DC/DC功率变换的电流采样需求,一种高精度高边电流采样电路被提出.其基本思想是在功率电路的高边串入采样电阻,借助电流镜原理并引入偏置电流电路,将双向电流均转换为正向电压输出.通过理论分析与仿真结合的方法对电流镜采样原理及4种不同的偏置电流电路方案进行对比,最后通过实验数据验证了高精度高边电流采样电路的有效性.实验数据表明,该采样电路可在-25～75℃的温度工作范围内,针对-10～+10 A范围内的电流采样实现优于5％的采样精度.     

电流型变流器的改进模型预测控制

传统的模型预测控制(MPC)采用脉冲响应的非参数模型作为系统的预测控制模型,计算量大,很难直接应用于实时控制系统.本文提出将传统的MPC进行改进,应用到电流型变流器(CSC)功率因数校正系统中.改进的MPC根据CSC控制量与被控制量的传递函数得出CSC的一阶差分方程作为预测控制模型,同时保留传统MPC反馈校正、动态优化等优点.将此改进的MPC与传统的PID控制进行对比研究,结果表明:改进的MPC用于电流型变流器,比传统的PID控制具有更好的鲁棒性和更快速的动态响应特性.     

不平衡电网电压下基于量子粒子群并网变流器功率/电流协调控制

在不平衡电网电压情况下,风电系统的不脱网运行会导致系统输出功率出现波动,并网电流出现显著的谐波畸变.由于恒定的输出功率和良好的并网电流质量无法同时实现,对此,提出一种基于量子粒子群(quantum particle swarm optimization, QPSO)优化算法来实现功率/电流协调控制的方案.在电流参考值的...     

基于状态反馈的船舶供电变流器柔性并/离网控制策略研究

为实现船舶用供电变流器与岸电并/离网的柔性切换和可控功率转移等功能,文章提出了一种根据并/离网状态反馈分别进行电压控制和电流给定模式切换控制的方法,其实现了离网模式下输出电压快速响应以及并网模式下与电网交互功率的可控转移,并基于调幅、调频的预同步控制以及给定电流指令与电压控制PI调节器平滑过渡实现了供电变流器柔性并/离...     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。     

基于模糊PID控制的双向DC/DC变换器研究

双向DC/DC变换器是指在保持变换器两端的直流电压极性不变的情况下,根据实际需要完成能量双向传输的直流变换器。它在直流不间断电源系统、分布式电站、电动汽车以及太阳能电池阵中有广泛的应用。通过对双向半桥变换器的分析,并将其与蓄电池相结合使用,完成能量的双向传输和电池能量对电网的回馈。由于DC/DC变换器在升降压的过程中产生的严重的非线性问题,在控制方案上,采用模糊PID控制的电压、电流双闭环控制。仿真表明,与传统的PID控制相比,该控制方案有效提高了变换器的鲁棒性,减小输出电压波动,能够实现能量的双向流动。     

一种基于滑模控制的双向DC/DC变换器的研究

论文针对航空静止变流器前端DC/DC级在大扰动下系统响应的快速性和鲁棒性,本文采用一种以变换器状态变量误差的线性组合的滑模算法为主控制器,以BUCK/BOOST双向DC-DC变换器为被控对象对该拓扑进行模态分析,其次对两种工作模态下分别进行滑模面的设计及可达性条件的证明。在Matlab/Simulink环境下,进行仿真验证,与PI算法进行对比分析。仿真结果表明该滑模算法在大扰动下对系统响应的快速性及鲁邦性较PI算法有较大的改善和提高。     

DCM模式下双向DC/DC变换器的性能分析

针对目前交错并联磁集成双向DC/DC变换器工作在DCM模态下的分析不全面这一研究现状,以三相电感进行耦合的三相交错并联磁集成Buck/Boost双向DC/DC变换器为实例,在轻载时关断MOS管,利用MOS管的体二极管具有单向导电的特性,避免电感电流出现负值,从而降低变换器的能量损耗,提高变换器的效率.首先,深入分析了运行在Buck状态下的双向DC/DC变换器的DCM模态的稳态性能;其次,分析了变换器的工作状态转换条件,求出各模态转换的临界负载电流,并且通过引入的变比与其他参数之间的关系来具体分析变换器在各种工作情况(CCM/DCM)下的每一相相电流的变化规律;最后,通过仿真和试验的实际数据来验证理论分析的正确性.     

远程自动抄表监测系统中电流环转换器的设计

针对恶劣的电力监控现场环境以及在对4～20mA电流环远程通信分析的基础上,提出了一种2线制20mA电流环远程通信方式,给出了具体的硬件电路实现,并对其通信过程作了详细分析.通过调试和电力现场实际应用,此系统不仅降低了成本,能进行远距离、高速度通信,并且有较强的现场抗干扰和噪声抑制能力,大大提高了监测的可靠性.     

基于电流模式的Buck变换器的模糊控制

针对Buck变换器采用比常用的小信号建模方法更为精确的大信号建模方法对系统进行分析,进而提出一种基于电流模式的模糊控制方法.该方法将模糊控制方法与电流控制方法相结合来构造双闭环控制系统,并对所采用的模糊控制器进行非线性小信号分析.在系统中将电感电流引入电流环,同时将模糊器与积分器的并联作为电压环.该方法与传统控制方法进行仿真比较,仿真结果表明,所提出的方法十分有效,能极大的提高系统的动、静态性能.     

交错并联双向DC/DC变换器小信号模型分析

非隔离型双向DC/DC变换器广泛的应用于混合直流供电系统中,在低电压大电流的场合采用交错并联拓扑结构的双向DC/DC变换器具有显著的优势。基于超级电容与蓄电池的混合储能系统,采用状态空间平均法,以三通道交错并联Buck/Boost变换器在Buck模态的工作状态作为模型进行分析,推导出相电感电流连续模式(CCM模态)下的交流小信号状态方程及其等效模型,并得到了电路模型的开环传递函数。通过Matlab仿真得到整个系统开环幅频和相频特性曲线,并以此为依据优化设计控制器的补偿网络,提高了系统的稳定性和瞬态响应速度,最后进行实验验证,结果表明双闭环的控制策略实现了恒压限流且动态特性较好。     

基于DSP和电流环的锅炉温度控制系统设计

提出了基于DSP和电流环的锅炉温度控制系统设计方案,详细介绍了电流环发生器和接收器、DSP处理模块及其控制算法的设计。该系统采用TMS320F2812 DSP作为控制器,以4～20 mA电流环为传输方式,利用PID算法实现了对锅炉的温度控制,具有较高的灵活性和可靠性。     

英飞凌XMC4500控制的移相全桥ZVS DC/DC变换器

移相全桥变换器移相PWM信号的产生方式主要有模拟电路控制和数字电路控制两种.首先分析了数字控制与模拟控制对系统整体性能的影响;然后简要介绍了移相全桥DC/DC变换器PWM信号的特点,并提出了以XMC4500为基础的数字控制方案的硬件设计和双闭环控制流程;最后详细介绍了数字控制的具体实现过程,并通过样机试验证明了数字化控制的可行性.     

基于隐马尔科夫模型的DC/DC变换器故障检测

将语音信号处理领域的隐马尔科夫模型HMM 引入DC/DC 变换器故障检测。在简要介绍HMM 及其优点 的基础上, 提出了一种基于HMM 的DC/DC 变换器故障检测方法。首先分析开关电源的失效机理,选择输出电压、电感电流 作为特征参数;然后对每个状态的观察样本序列训练并建立HMM 模型;最后以典型boost 电路模型进行了仿真实验。实验结 果表明该方法能可靠识别内部故障,效果明显,并且所需样本少,训练速度快。