直流微电网的故障电流控制器研究

[目的]随着交直流配电网及分布式发电技术的快速发展,直流微电网在配电网中的作用愈发重要,将成为未来配电网中的重要组成部分。由于直流微电网覆盖面积小,线路阻抗小,当发生极间短路故障时,故障电流上升速度快,幅值大,可达到额定工作电流的10倍以上。这使得直流微网保护整定困难,设备选型要求高,制约了直流微网的快速发展。[方法]针对上述问题,文章以直流微电网为研究对象,从直流微电网的极间故障的工作原理出发,分析直流微电网直流侧的故障特征,针对现有主要限流方法的不足,提出利用一种电压可控的故障电流控制器,来实现对故障电流的精确控制并搭建了直流微电网和故障电流控制器的仿真模型进行仿真验证。[结果]仿真结果显示,该故障电流控制器可大幅降低故障电流,并可实现精确控制故障电流,使得故障前后系统均处于可控状态而不会闭锁保护。在稳态运行时,故障电流控制器还可辅助VSC(Voltage Source Converter,VSC)进一步稳定直流母线电压。[结论]为配合继电保护装置正常动作,同时避免VSC触发过流保护闭锁,建议故障电流控制范围设置为1~2 pu。

基于有源阻尼的单相LCL并网逆变器改进电流控制器

为了提高LCL单相并网逆变器在电网频率波动情况下的控制精度,提出了一种采用比例、积分、谐振和准谐振复合控制环节的改进电流控制器。应用频率法对比例积分、比例谐振、准比例谐振以及改进电流控制器进行对比分析。结合传统比例积分控制器参数设计方法与权重系数获得合适的改进控制器参数,在所建立的基于有源阻尼的LCL单相并网逆变器仿真模型上对改进控制器与传统控制器进行实验对比。结果表明所提改进电流控制器克服了比例积分电流控制器无法实现并网电流无静差控制、比例谐振电流控制器对于电网频率变化鲁棒性很差以及比例准谐振控制器基波增益不够高的问题。

LCL型并网逆变器电流控制器设计

在LCL型并网逆变器的应用中,电流控制器的结构和参数对系统稳定性和输出电流质量非常重要。采用电容电流内环,进网电流外环的双闭环控制策略,提出了一种基于准比例谐振调节器和比例调节器的新型电流控制器设计方法。与传统单位电容电流反馈不同,将比例调节器用于反馈通道,实现两个调节器间的解耦控制,简化调节过程。根据逆变系统实际特性,在正向通道中引入惯性环节。控制器参数由系统闭环传递函数根轨迹方法进行设计,以凸显单个参数对系统的影响,使设计过程在无任何假设和简化的情况下直观明了。额定功率为50kW并网逆变器的仿真结果验证了所提控制策略和电流控制器设计方法的合理性和可行性。

永磁同步电动机的高性能电流控制器

介绍 1种多变量带积分补偿的状态反馈型电流控制器。脉冲宽度调制PWM (PulseWidthModulation)采用了旋转电压矢量的PWM方法 ,体现了对瞬态电流变化的极佳控制特性。系统仿真和样机试验结果表明 ,不仅可实现瞬态电流的快速控制 ,而且可以消除系统稳态误差 。

用于有源电力滤波器的两种新型电流控制器

文章将两种新型的基于空间电压矢量概念的静止坐标下和旋转坐标下的电流控制器应用于有源电力滤波器，减少了逆变器开关次数和频率，从而提高了滤波器的效率和增大了容量。

基于解耦双同步电流控制器的光伏逆变器研究

基于陷波器的双同步坐标系技术广泛应用于不对称电压系统,为获得更好的同步性能,有学者提出一种基于输入电压向量正、负序分量解耦的高性能同步技术,将这种解耦双同步坐标技术引入电流控制器,使用正、负序给定误差信号作为前馈信号,以抵消参考坐标系上测得电流的知振荡。当系统中注入不对称电流时,该控制结构动态性能很快,且可实现零稳态误差。仿真和实验结果表明所提控制器能获得更好的动态性能。

基于PMSM模型解耦的电流控制器设计与性能研究

永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的控制对象,即使在同步坐标系下对电机的磁场电流和转矩电流进行解耦,也无法实现d轴、q轴电压直接控制d轴、q轴电流。提出了电机本体解耦方案,即通过在电机中添加控制模块,把速度电压和互感项去掉,将交、直轴分量的控制转化成两个独立通道的控制系统;其次,设计了一种电流控制器,并将其应用于PMSM的电流控制中。仿真结果表明,该电流控制器具有较好的鲁棒性和动态响应性能。

基于模糊控制的IPMSM速度控制器及电流控制器设计

本文在IPMSM矢量控制的基础上,利用模糊控制实现对IPMSM系统的自适应控制,运用FLC分析和设计了速度和电流控制器,给出了模糊规则和隶属函数。仿真结果表明,与采用传统的PID控制相比,采用模糊控制可以很好地克服系统的非线性、时变、强耦合等因素的不良影响,使系统具有较好的动态特性和鲁棒性,提高了系统的性能。

基于PM RSM模型解耦的电流控制器性能研究

永磁同步磁阻电机(PM RSM)是一个多变量、非线性、强耦合的控制对象,即使在同步坐标系下对电机的磁场电流和转矩电流进行解耦,也无法实现d轴电压直接控制d轴电流,q轴电压直接控制q轴电流.通过在电机中添加控制模块,把速度电压和互感项去掉,将交直轴分量的控制转化成两个独立通道的控制系统,实现电机本体解耦,并在此基础上,设计一种电流控制器,应用于PMRSM的电流控制中.仿真结果表明,该电流控制器具有较好的鲁棒性和动态响应性能.

大功率光伏并网电流控制器的RTDS建模与仿真

基于实时数字仿真器(RTDS),提出了一种检验大功率光伏并网电流控制器控制性能的实时数字仿真方案。利用RTDS构建了100 k W光伏并网发电系统仿真试验平台,并分别搭建了基于比例积分(PI)和比例谐振(PR)两种控制算法的电流控制器模型。模拟实际工况设计了相应的稳态、暂态仿真试验,对两种控制器的控制性能进行了考察。仿真结果有效验证了两种电流控制器的有效性和局限性,也为相关控制器性能的检测提供了借鉴。

超导装置失超实验电流控制器的研制

对超导材料失超特性研究是超导电力科学技术中的重要基础课题。针对超导装置失超实验要求,研制出以数字信号处理器(DSP)为核心、以大功率晶闸管为主功率元件的新型失超实验电流控制器。该系统没有复杂的外围逻辑电路,充分发挥了DSP速度快、计算能力强的特点,它为超导实验实现小型化、数字化提供了一个很好的平台,并已成功地应用于超导装置失超实验中。

异步电机矢量控制中电流控制器的比较研究

在交直流调速和自动控制原理的基础上,针对异步电机矢量控制5个环节中的电流控制环节,从理论上分析研究了PI调节器、前馈解耦、滑模控制3种电流控制器解耦算法的优缺点,并通过搭建实验仿真平台进行仿真,得到了3种电流控制器的数据及其波形,综合理论分析对比了3种算法的特点,为矢量控制时电流控制器的选择提供了参考。

感应电动机驱动系统可变结构电流控制器的设计

为定向磁场感应电动机驱动器设计了可变电流控制方案 .该电流控制器能快速响应参考值并具有可抗参数和干扰的稳定特性和较小的开关频率 ,增强了感应电动机驱动器的性能 .

对改进滞环电流控制器的仿真研究

基于空间矢量调制的三相滞环电流控制器的外滞环宽度较小时不能有效的控制三相电流最大误差,针对这个问题,提出了一种改进滞环电流控制器,它在每一个区间内采用了三个有效电压矢量和零矢量来控制三相电流的变化,从而能有效的控制三相最大电流误差,简化了外滞环宽度的选择,降低了三相总开关次数;并做了仿真试验,试验结果也证明了以上其优点。

多倍频谐振准PCI-PI光伏并网电流控制器

传统并网电流控制器对直流分量的抑制能力较弱,不能抑制并网过程中存在的高次谐波,且在基频附近的增益低,衰落速度过快,对电网频率波动的适应能力不够,因此,提出了多倍频谐振准PCI-PI电流控制器。多倍频谐振准PCI控制器能抑制并网过程中的高次谐波,且在基频附近增益衰落较缓慢,提升了对电网频率波动的容错率,PI控制器进一步消除了直流分量,将两种控制器结合,能对并网电流实现无静差控制。在原有的电流控制器技术的基础上,通过比较分析各控制器的优势与不足之处,对多倍频谐振准PCI-PI电流控制器进行分析与推导,最后对其进行仿真和实验验证。

基于磁流变阻尼器的电流控制器的设计

文章提出一种用于磁流变气动控制系统的阻尼器的电流控制器,该控制器采用PWM控制方式,具有频率高,效率高,功率密度高,可靠性高的特点。文章首先介绍阻尼器的控制原理,然后根据控制器的相关参数设计其电路,并对电路进行性能测试,测试结果表明:该控制器满足磁流变阻尼器的控制要求。

用于磁流变阻尼器的电流控制器

磁流变阻尼器已经成功应用于汽车半主动悬架系统以及大型土木结构的振动控制。鉴于电流控制器在磁流变阻尼器的应用中起着调节磁场的重要作用,发明了一种基于脉冲宽度调制(PWM)集成电路的电流控制器。通过对一商业化磁流变阻尼器的控制性能测试显示,改变控制电压电流控制器的输出电流可实现0.15～2.01A连续输出,且与输出电流呈现高度的线性关系,具有响应速度快、输出电流精度高、价格低廉等特点。因此,所发明的电流控制器可以应用于磁流变阻尼器的控制。

球型电机电流控制器设计

为了满足球型电机对电流双极性、多通道、大功率的实时同步控制,文章采用单片机、CPLD和VisualC++串口编程技术来实现电流控制器的设计与开发。该控制器可以灵活、方便的同步输出各种控制算法所需的多路电流,满足对复杂控制对象的控制。文中介绍了电流控制器的主要实现电路、控制算法、调试方法,试验结果表明该电流控制器完全能够满足球型电机控制的需要。

微电脑自动均分负载电流控制器的研制

介绍了自动均分负载电流的工作原理及按此原理设计的微电脑自动均分负载电流控制器的设计思想。该控制模式结构简单、功能完善、输出电压调节范围宽、均流效果好 ,是电源模块并联供电系统中的一种理想、可靠的均分负载电流控制系统。

基于LCL故障电流控制器的故障快速检测

相较于交流配电网,直流配电网存在故障电流限流、阻断和电能质量治理等多种问题。为减少直流系统中设备的数量,文中提出了一种基于LCL型多功能故障电流控制器拓扑结构,使其同时具备故障限流、故障阻断和电压调节功能。首先针对该拓扑结构,研究其在限流、阻断和电压调节等不同工作目标下的运行工作原理,分析LCL结构的滤波和限流复用过程,提出故障电流的快速检测方法。然后,通过对限流器件不同位置电压变化率和电流变化率的阈值匹配,实现双极故障、单极故障和高阻故障等多类型故障的快速判断。最后,搭建系统仿真模型,验证了该故障电流控制器拓扑同时具备调压、限流和阻断等功能,且能够快速检测故障电流。