电气弹簧双环解耦控制及有效运行范围研究

电气弹簧(ES)是一种应用于负载侧的变流器装置,和非关键性负载组成智能负载调节负载功率稳定关键性负载电压,其主要应用于存在大量新能源的分布式系统,解决新能源的间歇性和不稳定性所带来的问题。该文首先介绍电气弹簧的应用背景和基本运行原理,然后针对电气弹簧能够调节电压的机理进行理论分析。随后分析已有控制方法的不足,并提出基于同步多旋转坐标系下的双环解耦控制方法,该方法能够使电气弹簧的直流侧电压和关键性负载电压都能稳定在给定值,具有解耦的效果。最后根据单相电气弹簧在系统中的电路模型,推导出关键性负载电压和其他电路参数的关系式,用Matlab分析得出非关键性负载、关键性负载和网侧电源电压对电气弹簧有效运行范围的影响。并且搭建实验平台,分别对电气弹簧工作在容性模式和感性模式两种情况下提出的控制方法进行验证,证明了控制方法的正确性和有效性。

适用于中点钳位H桥五电平逆变器的快速SVPWM算法

针对传统多电平空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)计算量大的问题,提出一种适用于中点钳位(NPC)H桥五电平逆变器的快速SVPWM算法。首先分析了传统五电平SVPWM算法复杂度高的本质原因。在分析五电平空间矢量图的基础上,提出了一种新型扇区分割方案,将五电平空间矢量图等效为4个两电平空间矢量图的组合。相较于传统五电平SVPWM算法,新算法应用两电平SVPWM的方法完成运算,从而大幅降低了在参考矢量位置判断和基本矢量作用时间计算部分的计算量。最后搭建了三相NPC/H桥型五电平逆变器原理样机,实验结果表明,新算法的程序运行时间仅为传统算法的55.27%,且输出电压效果保持了与传统算法相同的优越性。