基于18相风力发电系统的最大功率跟踪控制策略研究

多相电机具有转矩大、转矩脉动低以及容错性高的特点,适用于低速大功率场合。提出一种基于18相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,该系统由18相电机、三相桥式不控整流器、并联隔离型DC/DC变流器和模块化多电平变流器构成。通过理论推导得出在最大功率点时,三相桥式不控整流器的输出电流为一恒定值,因此只需控制输出电流恒定即可实现最大功率跟踪。与传统控制方法相比,该控制方法复杂度显著降低。此外,对并联的隔离型DC/DC变流器输入电流进行反序分配,从而调节DC/DC占空比,维持模块化多电平变流器能量平衡。最后在Matlab/Simulink软件平台下搭建了相应仿真模型,仿真结果验证所提控制方法的有效性。

整合型谐波补偿式三相Vienna变换器

三相不控整流器因具有结构简单、低成本和高效率等特点在低压配电网中广泛应用,但其会造成谐波干扰问题。传统三相功率因数校正(PFC)变换器通过控制输入电流有效解决了该问题,却因采用了多个功率器件致使工作效率降低。针对上述问题,此处提出一种整合型谐波补偿式三相Vienna变换器及其谐波补偿控制策略,并对其工作状态及补偿能力进行了分析。分析结果表明:该变换器采用三相不控整流单元与Vienna变换单元输入并联的结构,结合平均电流模式控制谐波补偿策略,赋予了Vienna变换单元谐波补偿能力,同时兼顾了三相不控整流器高效率的特性和Vienna变换器输入电流有源可控的特点。最后搭建了一台320W的整合型变换器实验样机,研究了两个子变换单元的功率占比对整合型系统性能的影响,实验结果验证了理论分析的正确性及可行性。

基于18相风力发电系统的环流抑制策略研究

多相电机具有转矩大、转矩脉动低以及容错性高的特点,尤为适用于风力发电系统这种低速大功率程度应用场合。文中提出一种基于18相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,该系统由18相风力发电电机、三相桥式不控整流器、并联隔离型DC/DC变流器和模块化多电平变流器构成。针对并联隔离型DC/DC变流器之间易产生环流的问题,文中通过理论推导得出环流的计算公式,采用转速外环、电流内环的MPPT控制得到并联隔离型DC/DC变流器的参考导通比分量。将环流控制器以及电容电压反馈控制器输出叠加作为隔离型DC/DC变流器导通比的叠加分量,参考导通比分量和导通比的叠加分量得到隔离型DC/DC变流器的调制信号,通过对变流器开关器件的导通情况进行调节从而实现环流抑制。最后通过MATLAB/Simulink仿真结果验证了所提环流抑制策略的有效性。

一种改善地铁辅助变流器交流电压谐波的方法

三相不控整流电路在电力系统中广泛应用,按直流侧滤波电中的不同可分为电容滤波型、感容滤波型两类。本文从理论上分析了这两类典型电路对三相交流输入电网的影响,应用Matlab软件对试验中出现的电压、电流波形畸变问题进行了验证,提出了解决问题的措施。