三相五电平整流器模型预测及功率平衡控制

以含耦合电感的三相五电平脉宽调制(PWM)整流器为对象,在进行拓扑工作状态分析和数学建模的基础上,针对三相五电平整流器开关矢量多、冗余开关矢量选取复杂、传统有限集模型预测电流控制(FCS-MPC)实现困难等问题,提出结合空间矢量调制和开关序列设计的改进模型预测控制方法。利用该方法,完成了三相五电平整流器模型预测控制系统设计。与传统PI电流控制相比,改进模型预测电流控制不需要复杂的参数整定,提高了三相五电平整流器的动态响应速度。此外,采用零序电压注入法进行相间功率平衡控制,解决了线路阻抗参数、开关管参数、负载参数等差异引起的直流侧电压不平衡问题。仿真和实验结果证明了所提控制方法的有效性和正确性。

带有升降压的三相五电平逆变器拓扑及控制设计

提出了一种三相升降压型五电平逆变器。与传统的的多电平逆变器相比,升降压五电平逆变器具有能够实现升降压、拓扑结构简单、控制方法简单、所需功率开关器件数量少、开关损耗小等优点。采用载波层叠法作为逆变器的调制策略,采用PI调节器对系统进行控制,并且使用Matlab/Simulink平台对带有升降压的三相五电平逆变器及其并网控制策略进行了仿真验证。最后搭建了系统相应的硬件实验平台,通过实验验证了所提出的电路拓扑的性能。

一种离网型风力发电系统的研究

研究了一种小型离网型风力发电系统,系统采用三相不可控整流方式进行整流,使用Lc滤波电路对输出直流纹波进行滤波,采用Boost电路作为斩波稳压电路,利用PID控制反馈使输出电压稳定在600V左右。系统逆变部分采用三相五电平SPWM逆变器,可以使输出电压谐波减少,提高输出电能质量。最后对系统进行了仿真,仿真结果验证了此方法的有效性。

微网超导储能电流型变流器的FABP-PID控制

超导磁储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)技术所具有的高效性、响应快、无限循环等特征与可再生能源下的微电网结合有重要价值,应设计优秀的算法用以控制变流器,并调整微电网运行中所存在的波动性与不稳定性。由此,提出FABP-PID下的微网超导储能电流型变流器的控制方法,该方法融合复合载波PID控制,模糊控制与ABP神经网络的控制思想,并充分考虑了被控对象的拓扑构造和工作模式,以及三相五电平CSI的电流特征。通过35 kJ/7 kW超导磁储能微电网实验系统所获得实验结果表明,所产生的交直流纹波小,波形不易发生畸变且调整速率较快;当发生扰动时,所控制的SMES型微电网系统稳定性较好。