基于低频信号注入法的PMSM低速无传感器控制

在永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制方法中通常利用反电动势来估计电机转速,而反电动势在电机低速时会过小,从而导致低速运行时无法实现PMSM的无速度传感器运行,在此采用低频信号注入法实现PMSM低速下的无速度传感器控制运行,通过注入低频电流信号并检测其引起的响应来获取转速信息,实现低速下的转速估计。实验结果证明了该方法正确有效,同时还具有适用性广,对电机参数不敏感的优点。

三电平中压变流器NPC与NPP拓扑结构对比分析

随着海上风电机组的功率等级的不断增加,越来越多的整机厂商采用中压等级的机组,而三电平因更低谐波和更好的控制性能得到越来越广泛的使用。分析了采用NPC和NPP拓扑的三电平变流器工作原理,并通过MATLAB进行了两种拓扑的SVPWM仿真验证,仿真结果显示两种拓扑结构输出的电流波形基本一致。针对两种电路的特点进行扩展分析,通过分析说明当电路的电压等级和容量进一步上升时,NPP拓扑结构具有明显的优势,扩容易于实现、控制简单且具有冗余功能,在更高电压等级和更大容量系统中具有一定的优势。

低频信号注入法的永磁同步电机无速度传感器控制

针对永磁同步电机(PMSM)无速度传感器矢量控制方法中低速时反电动势过小,无法获得准确的估计转速的问题,采用在d轴注入低频定子电流的方法来估计电机转速。仿真结果证明了该无速度传感器估算方法在永磁同步电机低速运行中的正确性和有效性,并且具有控制结构简单且对参数误差不敏感的特点。

直驱变流器高电压穿越控制策略研究

介绍了一种通过提高变流器的无功调节能力和直流泄荷电路配合控制的方法来完成直驱并网变流器的高电压穿越(HVRT)。该方法为检测到电网高电压发生时,变流器进入HVRT模式并根据电压升高的水平向电网提供无功支持,直流母线泄放电路进行稳压控制。通过软件和硬件配合,完成变流器暂态过程过渡,顺利进入稳态。方案可以在已有的低压穿越硬件基础上完成,非常适合对已运行风电场的升级改造,具有经济易行的特点。

直驱变流器高压穿越控制策略研究

近年来风电机组的大规模并网带来的问题越来越受到关注,因电网电压骤升引起的事故逐年增加,因此风电机组的高电压穿越技术越来越受到重视。介绍一种直驱并网变流器的高电压穿越控制策略,通过提高变流器的无功调节能力和直流DBR电路配合控制的方法,当高电压发生时,变流器的电网检测模块检测到过压后,变流器进入HVRT模式,根据电压升高的水平向电网提供无功支持,直流母线泄放电路进行直流母线电压稳压控制,完成变流器暂态过程过渡,进入稳态。此方案可以在已有的低压穿越硬件基础上完成,经济易行,非常适合对已运行风电场的升级改造。

适用于ISOS拓扑的高压DC/DC变换器研究

在电力电子变压器和直流配电网等领域,需要采用DC/DC变换器双向传输能量。为了适用不同电压等级电网,研究适用于ISOS拓扑的双向DC/DC变换器,采用双向LLC谐振实现能量双向流动时开关器件的ZVS和准ZCS,使用均压电阻实现系统的稳态均压。首先描述双向LLC谐振变换器的工作波形,然后采用基波分析法对电路的增益特性进行分析。将适用于ISOS拓扑的增益特性及软开关的实现条件作为双向LLC谐振网络设计的依据,并对高频隔离变压器和ISOS拓扑的均压电路进行分析与设计。最后研制2个6.25 k W的变换器,对所提出的设计方法进行验证。试验证实变换器能够实现能量双向传输时开关器件的ZVS和准ZCS,并且能量双向流动时变换器具有相同的增益特性,同时变换器的串联不均压度小于3%。

60°坐标系下三电平SVPWM算法和中点电压控制研究

中点箝位式三电平逆变器采用传统空间矢量调制算法时,需要进行大量的三角函数运算和扇区判断,对处理器的要求较高,针对传统空间矢量控制算法计算量较大的问题,采用基于60°坐标系的空间矢量脉宽调制方法,此方法可以省去传统算法中的大量三角函数运算,节省了处理器的控制资源。针对三电平中点电压不平衡的问题,采用基于功率平衡算法,通过仿真和实验验证,该方法对中点电压不平衡有很好的抑制作用。

三电平逆变器的零电流箝位效应和补偿仿真研究

变流器的零电流箝位效应会引起电压电流波形的畸变,导致变流器在频率较低的情况下控制性能很差,同时也会对电机产生不良的影响,因此针对变流器的零电流箝位效应的补偿算法研究很有必要。本文详细分析了零电流箝位效应的产生原因,同时给出了死区补偿算法及零电流箝位效应消除方法的原理,通过仿真验证,该方法可以有效的消除零电流箝位效应带来的影响,改善变流器在低频段的控制性能。

直流微电网多端口变换器虚拟惯性控制策略

目前,直流配电系统内部多变换器并联一般采用传统的下垂控制策略,系统表现出低惯性、弱阻尼的特征,使得系统稳定性较差,为此提出了一种用于直流微电网多端口变换器的类虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)虚拟惯性控制策略。该策略可同时实现下垂、虚拟惯性及阻尼特性功能。首先,对多端口变换器的拓扑结构进行了简介;其次,对所提控制策略进行了理论分析与推导,并给出了控制策略框图;再次,建立了变换器小信号模型,分析了加入类VSG虚拟惯性控制策略后变换器的稳定性;最后,在Matlab/Simulink中建立了系统仿真模型,并进行了仿真对比,验证了所提控制策略的有效性及稳定性分析的正确性。与传统控制策略相比,所提控制策略增加了直流配电系统的惯性,平抑了直流母线电压的波动。

地铁能量回馈变流器直流电压波动抑制研究

在地铁再生制动能量回馈变流器中,直流母线电压受地铁制动的影响而出现较大波动,极大地影响了地铁直流供电系统的安全可靠运行。为抑制直流母线电压波动,提高系统动态响应,分析了传统双环控制策略和直流电流前馈控制策略提高母线电压动态响应的原理及优缺点,提出一种优化的直流电流前馈控制策略,有效抑制了地铁制动引起的母线电压波动,使系统动态响应能力得到提高,而且能使母线电压保持在设定值。最后,仿真和实验结果均验证了该控制策略的有效性。

基于三电平变流器的PMSM无速度传感器控制研究

随着海上风电的快速发展,大功率永磁同步电机的应用越来越多,采用三电平变流器的中压系统因其更低的谐波和更好的控制效果得到了广泛应用。本文介绍了一种基于60°坐标系三电平变流器的SVPWM实现方法,该方法可以省去复杂的三角函数运算,易于工程实现,且控制效果良好;在此基础上介绍了采用模型参考自适应方法实现的永磁同步电机的无速度传感器控制方案,此辨识方法控制原理简单,系统的动态特性好。通过搭建系统的仿真模型,证明了采用60°坐标系的SVPWM方法的正确性和有效性,并验证了基于模型参考自适应的矢量控制方案的控制效果,可以准确获取电机转速和转子位置角信息,并且在突加突减负载的条件下,系统都可以稳定运行,动态特性良好。