电网不平衡状态下24脉波整流系统仿真研究

提高电网电能质量问题,由于电网电压不平衡影响安全供电系统,针对在大功率整流器领域中,采用多相整流技术来降低整流电路谐波含量,提高功率因数,但对电网电压不平衡情况下多脉波整流系统不能满足要求的情况,研究了一种新型24脉波整流系统,利用电压电流输出特性,建立模型在MATLAB上对比分析了不同程度电网不平衡对多脉波整流电路输出波形的影响,结果对电网不平衡情况下整流系统输出电压、电流的谐波含量进行仿真分析证明,电网提高了平衡能力,表明24脉整流系统与传统的整流方式相比具有更好的抗电网不平衡干扰的能力,在电力系统中具有更广阔的应用前景。     

基于模组解耦控制的高调制比混合型MMC电容优化方法

高调制比混合型模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)子模块电容的均压控制方法借鉴半桥型MMC,全桥及半桥子模块电容的充放电行为存在强耦合,导致半桥子模块电容电压波动率较小,给电容值的优化带来挑战。为此,文中首先计算高调制比下两类子模块的电容电压波动率,以明确半桥子模块电容值的优化空间。进一步,提出全桥及半桥模组平均开关函数的设计原则,考虑子模块电容电压瞬时最大值的约束,实现半桥子模块电容值的优化。然后,在现有MMC基本控制框架下,提出基于模组解耦的控制策略,实现电容电压动态的准确控制。最后,在MATLAB/Simulink中搭建混合型MMC的仿真模型,对所提电容优化方法进行验证。仿真结果表明:所提电容优化方法不仅可以实现对全桥及半桥子模块电容电压直流分量和纹波分量的控制,还可降低半桥子模块电容值。     

MMC器件损耗分布与电容电压纹波综合优化方法

逆变工况下,半桥子模块下部IGBT（简称T2管）损耗占比较大,减小其损耗利于提升设备运行可靠性。同时,抑制电容纹波电压利于减小电容需求及提高功率密度。然而,现有优化控制策略未关注损耗分布优化及电容纹波电压间的矛盾,难以兼顾设备运行可靠性及功率密度。为此,本文提出兼顾减小T2管损耗及抑制电容电压纹波的综合优化方法。首先,通过分析电荷量对器件损耗及电容纹波电压的影响路径,阐述减小T2管的通态损耗与抑制电容电压纹波间的内在矛盾。然后,通过引入罚函数,建立计及T2管损耗及电容电压纹波的综合目标函数。而后,以主动旁路策略为例,通过分析二倍频环流与三次谐波电压注入对T2管损耗和电容电压纹波的影响规律,提出基于二倍频环流及三次谐波电压注入的综合优化方法;最后,在MATLAB/Simulink及PLECS中搭建仿真模型进行验证。仿真结果表明：该综合优化方法兼顾了T2管损耗与电容电压纹波优化,一定程度上增加了设备可靠性与设备的功率密度。     

同步定频微电网的并网/孤岛无缝切换控制策略

在“双高”背景下,微电网中许多布局分散、随机接入的分布式电源不具备通信条件,这就要求微电网的并网运行、孤岛运行以及两种状态的切换不能依赖于通信。研究了同步定频微电网在无设备间信息交互条件下的并网/孤岛无缝切换技术,提出了利用卫星授时信号同步的孤岛状态检测方法以及基于跟踪微分器的相位无超调跟踪方法,提高了微电网并网向孤岛切换的快速性和平滑性;提出了基于频率偏移的并网状态检测方法,实现了微电网重新并网后由同步定频电流控制向P/Q控制的快速切换。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

24脉波整流的直流电机供电与控制系统研究

提出了一种基于自耦变压器的24脉波整流直流电机供电与控制系统.该系统利用自耦变压器移相输出24脉波动的直流电压为直流电机供电,采用PI调节的转速、电流双闭环方式控制直流电机.给出了直流电机供电与控制系统结构,分析了系统整流单元的输出特性,并将所设计系统在不同转速下网侧电压、电流谐波含量与传统直流电机调速系统谐波含量进行...     

低直流电压下混合型MMC器件损耗分布优化控制

低直流电压运行工况下,混合型模块化多电平变换器(MMC)器件损耗分布不均匀,逆变工况下,半桥子模块(HBSM)下部绝缘栅双极型晶体管(IGBT)损耗尤为突出,降低了换流器运行可靠性。为此,提出一种全、半桥模组输出电压差异化控制与HBSM降压相结合的损耗分布优化方法。首先计算低直流电压下混合型MMC的器件损耗。然后利用全、半桥模组输出电压差异化控制降低目标器件的通态损耗。分析发现,差异化控制降低通态损耗的同时会增加器件开关损耗,因此结合HBSM电容降压减小其开关损耗,使器件损耗优化效果达到最佳。最后,通过小功率实验平台验证所提方法的有效性。