三电平整流器弃用中矢量的对称三区电压矢量调制策略

根据基于目标控制的三电平PWM整流器的数学模型,详细分析了三电平各电压矢量对直流侧中点电压的影响,提出了一种弃用中矢量的对称三区的电压矢量调制策略。对该法在不同调制模式下整流器的性能进行了深入仿真研究。该方法电压矢量分区少,算法简单。由于弃用了中矢量,电压矢量调制策略本身的直流侧中点电压达到了自平衡。仿真和实验结果表明,三电平PWM整流器性能稳定,功率因数高,方法正确有效。与传统调制策略相比,当网侧电流幅值变化较大时,该方法的直流侧中点电压平衡效果仍然很好。

基于DSP+CPLD的三电平脉宽调制整流器脉冲发生方法

分析三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器弃用中矢量的对称三区电压矢量脉宽调制策略,根据其控制脉冲的特点,提出了基于逻辑法的数字信号处理器(digital signal processor,DSP)+可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD)的脉冲发生新方法。DSP负责发送区域信息和6路基准脉冲,CPLD通过逻辑运算辅助DSP产生三电平整流器所需的12路控制脉冲。实验结果表明,该方法正确,且占用CPLD芯片资源少,方法简单、实用;整流器工作稳定,功率因数高,直流侧中点电位平衡特性好。

基于合成中矢量的三电平PWM整流器中点平衡新方法

通过分析各种矢量对三相三电平PWM整流器中点电位的影响,提出了一种基于合成中矢量的新的5段式矢量调制算法。采用Matlab对新型5段式和传统7段式三电平PWM整流系统进行了对比仿真。结果表明,该法从中矢量入手,有效地解决了在小输出滤波电容情况下,PWM整流器瞬态过程中的中点电位不平衡问题。

免疫滑模观测器感应电机矢量控制系统研究

滑模观测器的存在引起系统抖振,而此抖振与滑模系数有直接的关系,影响了其在感应电机无速度传感器矢量控制系统中的应用。提出了一种基于可在线学习免疫算法的滑模观测器,将免疫算法植入到传统滑模观测器之中,充分利用了免疫算法的自适应性对滑模控制器实现在线调整,实现对滑模观测器的在线调整,有效地消除了抖振现象,同时改善了感应电机矢量控制调速系统的动静态性能。仿真和实验结果验证了免疫滑模观测器的正确性和有效性。

EWB在电力电子电路仿真中的应用

用电子设计自动化软件 EWB建立了电力电子主电路全控型器件的组合器件模型 ,并用 subcircuit子电路对此模型及同步电压为锯齿波的晶闸管触发电路进行封装 ,最后采用此模型及触发控制板对直流斩波电路和相控整流电路进行了仿真控制。结果表明 :该组合器件模型方法是正确的 ,EWB软件界面直观 ,使用方便快捷 ,特别是其丰富的虚拟仪器及完善的功能设置 ,适合于电力电子电路大系统的仿真 。

小矢量合成虚拟矢量的三电平整流器脉宽调制

根据三电平整流器的数学模型,直观地分析了三电平整流器直流侧中点电位与电压矢量的关系。提出了一种小矢量合成虚拟矢量的脉宽调制策略,该策略采用小矢量合成虚拟中矢量,使直流侧中点电位的平衡度和平衡能力大大提高,特别在整流器启动等电流变化剧烈的场合。通过调制模式对整流器性能进行分析,对三电平整流器装置的产品化有实用价值。系统仿真验证了该方法的正确性。

基于标幺值法的三相PWM整流电源

采用DSP2407控制器、基于标幺值法及电流解耦控制完成了三相两电平PWM整流电源的研制。对基于开关模式的单闭环定频控制和双闭环解耦控制的控制效果进行了分析对比。为了保证整流器系统的稳定,有精确恒定的直流输出电压及良好的网侧电流波形和单位功率因数,提出采用比例调节器代替积分调节器,简化了双闭环解耦电流控制器的设计。实验和仿真结果表明,该控制方案正确、可行,系统性能稳定,闭环参数调整及DSP软件编程简单易行。

三电平中点钳位型变换器线性自抗扰离散建模与稳定控制

在离散域下,建立三电平并网变换器线性自抗扰控制的数学模型,设计系统的稳定域范围。该方法设计的稳定域范围与控制周期密切相关,将原来无上界的控制器参数的选取范围大大缩小了,对现代广泛使用的数字化控制器设计具有更加实际的指导意义。该文结合三电平并网变换器的仿真,分析控制器参数对观测精度和系统控制性能的影响,确定三电平并网变换器线性自抗扰控制器参数的最佳取值范围。根据设计的离散控制器参数,针对电网电压、并网电抗以及直流侧中点电位等扰动工况,对三电平并网变换器线性自抗扰控制系统进行仿真。结果表明建立的离散控制模型正确,离散控制器参数设计方法可行,参数选择方便、准确;三电平并网变换器线性自抗扰控制器的响应速度快、控制精度高、抗扰能力强。

三电平整流器新合成矢量调制方法的研究

针对中矢量对三电平PWM整流电源中点平衡的影响,提出了一种大矢量合成中矢量的新对称五段式矢量调制算法。该调制算法的波形对称,谐波小,易于实现。实验结果表明,系统性能稳定,功率因数高,且在小输出滤波电容情况下,解决了PWM整流器的中点电位不平衡问题。

NPC三电平双PWM变换器直流母线电流的重构

基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,建立了二极管箝位(NPC)三电平逆变器直流母线电流的高频数学模型。根据有功功率平衡,提出一种直流母线电流的重构方法。从快速傅里叶变换(FFT)和交流侧有功功率2个方面对所提重构方法的误差进行了分析。最后,基于NPC三电平双PWM变换器的前馈控制完成了直流母线电流重构的实验。结果表明所提直流母线电流重构方法可行、有效,且实现简单、计算量较少。

GaN FET的结构、驱动及应用综述

随着电力电子装置的小型化和轻量化,宽禁带半导体器件GaN FET优于Si器件的特性使其在电力电子领域的应用受到广泛关注。在GaN FET的发展中,其结构和驱动对其安全应用至关重要。首先介绍了目前GaN FET器件的主要结构、工作原理及其产品现状;其次,总结了其驱动电路的隔离方式、常用的分立式驱动电路和集成式驱动电路的结构及原理;最后,对GaN FET在电力电子领域的应用情况进行了概述。

含网电变压器保护的电动修井机超级电容储能控制

针对电动修井机工作时井场变压器承受电流冲击大,严重威胁井场电网的用电安全问题,提出了含网电变压器保护的电动修井机超级电容储能装置控制策略。该策略通过程控模式切换对系统的六种工作模式进行调控。以网电变压器过流保护作为首要控制,实现了容量调节和稳定直流母线电压的控制。既能保证网电变压器的安全,又能吸收电动修井机回馈的能量,实现电能的节约和再利用。基于PSIM仿真平台,完成了电动修井机超级电容储能控制的仿真,验证了所提控制方法的正确性、可行性和有效性。

级联多电平逆变器

级联逆变器以其开关应力小、输出波形优、易于封装和扩展等性能,越来越广泛地应用于柔性交流输电、不停电电源及中高压变频调速等领域。本文详细介绍了目前级联多电平变换器常用拓扑结构、控制方法及它们的特点,最后就级联逆变器的功率平衡及共模电压抑制等问题进行了简要分析探讨。

基于Labview的电力电子负载的动态监测

基于NI公司的Labview软件开发平台,借助于Flash软件优越的动画显示功能,针对相控电力电子电路常用负载———灯泡负载和直流电动机负载,以三相整流电路为例完成了随着控制角α的变化,电力电子负载动态监测软件的开发。该软件经调试,界面友好、美观、使用方便,特别是其灯光、声音和旋转的动画显示效果佳。对电力电子技术的教学和研究工作有指导意义。

三相三电平PWM整流新技术

三相三电平PWM整流电源具有输出直流电压稳定、功率器件承受压力小、交流侧电流波形正弦度好和功率因数高等特点,其在中、高压交流调速、电力系统等领域的应用越来越广泛。文章从拓扑结构、数学模型和控制方法几方面介绍了三相三电平整流电源的国际国内新技术,重点讨论了三相二极管箝位三电平PWM整流电源的中点电位平衡策略。

改善大功率隔爆型变频器散热性能的研究

针对隔爆型变频器的特点,从功率单元、参数设计角度分析了减小逆变器损耗的方法,研究了采用不同散热方式下的散热性能及优缺点,设计了基于热管自冷散热方式的75 kW大功率隔爆变频器。实验与现场实际应用表明,该变频器具有很好的散热效果,且噪音低、运行可靠,可满足工业实际应用的要求。

变频器EMC设计及典型试验方法研究

变频器以其节能显著,保护功能完善,调速性能好,使用维护方便等优点,占据了交流电机调速的主导地位。在推广应用中,工业现场的电磁干扰(EMI)问题日益突出,直接影响到变频器的稳定运行。对此,根据变频器的电气电路结构,详细分析了变频器主回路、控制回路、驱动电源电路、PCB板、接地方式等设计中改善电磁兼容性(EMC)的问题;探讨了变频器设计中解决EMC若干措施及验证设计的典型试验方法。提供了具体试验案例分析,具有很好的实用参考价值。

基于虚拟同步坐标变换的交流微电网并网逆变器电压相位和电流检测算法

由于具有高渗透率可再生能源的微电网线路阻抗较大且含有随机性变化的分布式电源和负载,其公共连接点电压较易产生畸变、不平衡、频偏和相位突变,这将导致在采用传统检测算法的并网逆变器检测电压相位和电流时存在误差,从而影响系统的正常运行。该文将电压相位和电流统一在一个转速和转向给定的虚拟同步坐标系(VSF)上进行检测。这种基于VSF的检测算法适用于电压畸变、不平衡及频偏的电网环境;可以并行地检测任意指定的电压相位和电流分量;不需要整定PI参数;在电压相位发生突变时,动态性能优于采用改进锁相环的检测算法。将该算法应用于有源电力滤波器中。仿真和实验结果证明了该算法不仅可以在上述非理想电压条件下准确地检测电压相位和电流,而且动态延时小于一个周期。

污泥对赤红壤坡地磷素随地表径流流失的影响

在人工模拟降雨条件下,研究了污泥施用量对赤红壤坡地磷随径流流失的影响。结果表明,污泥撒施1d后的径流中混匀样总磷(MTP)、静置样总磷(STP)、颗粒态总磷(TPP)、悬浮态总磷(TSP)和可溶性总磷(TDP)浓度均达到峰值,撒施(60t/hm2)对应峰值分别为4.22,1.58,3.84,1.20,0.38mg/L,为撒施(120t/hm2)对应峰值的40%～96.8%,此后撒施径流磷素浓度呈递减趋势,施用量引起的撒施径流磷素浓度差异逐渐变小。模拟试验期内,随污泥用量的增加,撒施径流磷素平均浓度不同程度随之升高,但撒施径流磷素流失量未必随之升高;污泥用量对穴施径流磷素浓度和流失量无明显影响。撒施径流46.0%～67.8%MTP和62.2%～74.6%STP流失量发生在污泥施用前期(1d和18d)径流中。MTP径流流失系数依次为撒施(60t/hm2)>撒施(120t/hm2)>穴施(120t/hm2)>穴施(60t/hm2)。颗粒态磷是磷随径流流失的主要形式。

弱电网条件下的有源电力滤波器无锁相环控制

分布式电源比重较高的弱电网系统电网阻抗较大,有源电力滤波器(APF)接入系统的公共连接点(PCC)电压通常会发生畸变、不平衡以及频偏。APF的传统控制策略中,锁相环在电压畸变、不平衡时存在检测误差,而改进的锁相环通常算法复杂且会引入额外的延时。基于虚拟坐标系推导出一种改进的控制策略。该控制策略不需要锁相环,且算法简单。仿真和实验结果显示,采用改进控制策略的APF在弱电网的PCC电压发生畸变、不平衡及频偏时,可以准确快速地进行补偿。