单相三电平PFC电流的DQ解耦控制策略

针对单相三电平功率因数校正(power factor correction,PFC)电路在传统PI控制器作用下存在输入电流动态响应差,且输出电压存在二次纹波进而导致输入电流产生三次谐波,使得电流稳定性降低的问题,提出单相三电平PFC电流DQ解耦的控制方式。根据输入电流构建虚拟Q轴分量,通过2个正交量建立旋转坐标系对输入电流实现无静差控制;引入陷波滤波器滤除输出电压中二次纹波,提升控制带宽的同时进一步提高输出电压动态响应;最终通过仿真验证单相三电平PFC电路在DQ解耦控制方式下降低输入电流谐波的同时又提高系统动态响应。

多同步旋转坐标系下指定次谐波电流控制

为提高有源电力滤波器(active power filter,APF)的补偿性能和动态响应,提出一种基于多同步旋转坐标的谐波电流控制策略,采用通过与某指定次正序或负序谐波角速度同步的旋转坐标变换,将该指定次谐波变为直流量,实现指定次谐波的检测和PI控制,从而实现对某指定次谐波电流的无静差补偿。完整的谐波电流控制器由多个独立不同角速度的谐波电流控制器叠加组成。建立了APF在谐波旋转坐标系下的数学模型,提出一种简单的电流耦合解耦策略。对指定次谐波电流控制器进行分析,从理论上证明了与传统的电流环控制方法相比,指定次谐波控制可提高补偿精度,并利用零极点对消方法对控制器参数进行了设计。实验结果验证了所提控制策略的优越性。

不平衡电网电压下光伏逆变器控制方法的改进研究

针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonance,PIROR)电流控制器。该控制器不需对不平衡下的正负序电流进行分解,对输出电流可无差控制。加入具有跟踪频率变动的一阶谐振环节可保证同步控制负序电流的精确度,同时谐振系统结构相对简单,易于工程实现。仿真结果表明,在电网不平衡扰动下,该控制方案可提高光伏逆变器在不平衡电网电压下运行的动态性能和运行的可靠性。

有源电力滤波器电流控制策略研究

针对传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿的问题,提出了两种输出电流控制策略:PI控制与重复控制并联运行的复合控制技术和指定次数无静差控制技术。前者利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。后者对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性,但其工业现场的应用仍需进一步验证。

单相光伏两级并网系统的MATLAB仿真研究

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点追踪控制方法,根据太阳电池的内部结构和伏安特性建立了太阳电池的等效电路,利用MATLAB语言建立了太阳电池板仿真模型。在分析已有最大功率追踪方法的基础上,提出了一种基于平均值控制的最大功率追踪方法,并对后级并网逆变电路进行理论分析和仿真实验,实验结果证明了所提出方法具有良好的实用性。通过对并网逆变器的控制实现了低谐波含量、高功率因数的并网要求。

统一定点坐标变换及其在有源电力滤波器电流控制中的应用

提出一种统一定点坐标变换和基于该变换的有源电力滤波器零稳态误差电流控制方法。统一定点坐标变换可以将静止a-b-c坐标系下含多个频率正弦分量的三相电流指令一次变换为统一定点δ-ξ坐标系下的恒直流指令,处于静止a-b-c坐标系和统一定点δ-ξ坐标系下的有源电力滤波器状态空间平均模型是不同的,后者比前者多了一个包含自干扰和耦合干扰的干扰项。为实现零稳态误差跟踪谐波电流指令,在统一定点δ-ξ坐标系下不仅需要采用PI控制器和系统电压前馈控制,还需进行自干扰和耦合干扰前馈以克服这两类干扰对输出的影响。仿真实验表明:提出的电流控制方法可实现零稳态误差跟踪谐波电流指令,且动态特性良好。

单相PWM整流器模型预测电流控制算法

该文将单相电压型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器作为研究对象,以提升系统动态响应、维持单位功率因数、减小网侧电流谐波含量为研究目标,提出了一种基于最小电流误差的模型预测电流控制。为了在每个控制周期最小化电流误差,该文构建了虚拟d-q同步旋转坐标系,通过求解该坐标系下电流瞬时变化率,预测下一个控制周期的d-q轴电流分量,并结合最小电流误差评价函数求解出系统的最优调制函数。与传统瞬态电流比例积分(proportional integral,PI)控制算法相比,该文提出的方法不但具备了模型预测控制的快速动态响应,而且可实现零稳态电流误差。仿真和实验结果都证明了该方法的正确性和有效性。

有源电力滤波器电流控制研究

传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿,本文提出了两种输出电流控制策略:PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性。

三相三线并联型有源电力滤波器电流控制策略研究

针对传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿,本文提出了两种输出电流控制策略:PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性,但其工业现场应用仍需进一步验证。

有源电力滤波器电流控制研究

传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿,于是本文提出了两种输出电流控制策略:PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性。

直流微电网电压无静差与环流抑制策略研究

孤立直流微电网中,由于并联变换器所带负荷的波动与线路阻抗的不同,因此会存在直流母线电压降落和变换器间的环流问题。提出一种无源控制与PI控制结合的新型三闭环控制策略,以无源控制为电流内环,PI控制为中间电压环,线路阻抗补偿为最外环,既实现了对于扰动快速的无静差的跟踪,又有效的抑制由于线路阻抗不同而产生的并联变换器间的环流。为了验证所提出的控制策略,以两个BOOST变换器并联为例,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,将传统的无源控制与新型的控制策略进行比较分析,仿真结果表明,所提出的控制方法可以使电压无静差的跟踪负荷变化,而且基本消除了环流,最后,在RT-LAB的半实物仿真平台进一步验证了方法的有效性。