一种提高三相VSR直流母线电压控制能力的方法

在三相VSR系统中,当直流母线电压跌落较大时会导致交流侧电压饱和,从而引起交流侧电流畸变和系统的动态响应变差。针对该问题,通过分析三相VSR直流侧电压对交流侧电流的影响以及交流侧矢量关系,提出从电网吸收或向其注入一定无功功率的方法。同时给出了给定无功电流的选取方法。实验结果表明,当直流母线电压跌落并导致变换器交流侧电压饱和时,所提方法可使交流侧电压降低到线性调制区域,降低了交流侧电流的畸变率,改善了系统的动态响应。

三相VSR的一种改进型前馈补偿控制策略研究

根据三相电压型PWM整流器(VSR)工作原理,工程上常采用传统的电压电流双闭环控制系统,其存在启动时电压过冲、抗干扰能力弱、功率因数降低等问题。为此,提出了在电流内环引入有功电压前馈补偿,在电压外环引入负载电流前馈补偿的控制思想,优化了dq坐标系下的电压电流双闭环控制策略,抑制了启动过程中的电压过冲、增强了系统的抗干扰能力,提高了功率因数。最后通过Matlab/Simulink软件仿真分析,仿真结果验证了改进后的控制策略的可行性和有效性。

基于BPNN自适应PID的三相VSR控制系统研究

建立了d-q坐标系下的三相电压型PWM整流器(VSR)数学模型与前馈解耦状态方程,分析了基于d-q变换与空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三相VSR双闭环控制系统,针对传统的PI控制器在负载特性、VSR工作模式发生变化时,容易引起超调,使控制系统不能达到良好的控制效果这一问题,对传统三相VSR控制系统进行了改进,利用BP神经网络的自学习功能,设计了BPNN自适应PID控制器,实现PID控制器参数最优化;在Matlab/Simulink环境下搭建了基于BPNN自适应PID的三相VSR控制系统仿真电路,得到了三相VSR工作模式变化和负载突变时的仿真波形,仿真结果验证了该控制系统设计的准确性和有效性。

电网电压不平衡下三相VSR的优化控制策略

电网电压不平衡时,以电网平衡为约束所设计的三相电压型PWM整流器(VSR)会出现不正常的运行状态。其交流侧将产生负序电流,使网侧电流严重不对称。提出了基于同步旋转坐标系的三维复空间瞬时功率定义方法,适合于三相VSR不平衡控制和功率分析。同时在此基础上提出抑制交流侧负序电流的控制策略,最后进行了系统仿真。结果表明,该控制策略改善了三相VSR的网侧电流波形,实现三相VSR在电网不平衡下的正常运行。

电网电压不平衡下三相VSR的优化控制策略

电网电压不平衡时,以电网平衡为约束所设计的三相电压型PWM整流器(VSR)会出现不正常的运行状态。其交流侧将产生负序电流,使网侧电流严重不对称。本文提出了基于同步旋转坐标系的三维复空间瞬时功率定义方法,适合于三相VSR不平衡控制和功率分析。同时在此基础上提出抑制交流侧负序电流的控制策略,最后进行了系统仿真。结果表明,该控制策略改善了三相VSR的网侧电流波形,实现三相VSR在电网不平衡下的正常运行。

基于电流前馈解耦双环控制的三相VSR仿真研究

文中介绍了三相VSR的拓扑结构,给出了其在三相abc坐标系下和两相同步旋转dq坐标系下的的数学模型,并在此基础上引入了基于电流前馈解耦的双环控制系统。在分析了SVPWM的原理和实现方法后,给出了在SIMULINK下建立的模型并进行了相应的仿真研究,仿真结果表明,基于双环控制的系统具有动态响应快,抗扰性能好的特点。

基于有功电流预测算法的三相VSR软启动策略研究

针对三相VSR启动过程存在电流冲击问题,在分段控制的基础上,提出了一种基于瞬时功率理论的有功电流预测的控制方法,构建软启动电流给定曲线,达到启动速度快、电压电流曲线光滑、无冲击和无超调的效果。仿真和实验证明了策略的正确性和可行性。

三相电压型PWM整流器预测功率控制研究

提出一种基于功率预测的三相电压型PWM整流器(VSR)直接功率控制。对三相VSR进行分析,建立两相静止坐标系下的数学模型,在瞬时功率理论的基础上建立功率的预测模型,以功率跟踪误差为目标函数来选择合适的交流电压矢量,针对功率跟踪存在的稳态偏差采取误差反馈校正以优化模型、提高精度,然后采用空间矢量调制实现恒定的开关频率,并通过估算电网电压实现无电压传感器,可以有效节省系统成本、提高系统鲁棒性。进行了详细的理论推导和仿真分析,其仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

基于萤火虫优化算法的不平衡网压下VSR自抗扰控制

传统控制方式下,三相VSR在电网电压不平衡时的网侧电流谐波较大,且其动态性能容易受到负载扰动的影响。针对这一问题,文中提出了一种基于萤火虫优化算法的自抗扰控制策略。在系统的电流内环加入一种与对象模型无关的自抗扰控制器对其进行闭环控制,及时对系统内外扰动进行主动补偿和抑制。同时,利用萤火虫优化算法对自抗扰控制器的关键参数进行寻优整定。该算法在全局搜索目标函数最优值的同时具有较快的收敛速度,提高了系统控制性能。仿真结果表明,与传统控制方法相比,使用该方法后,网侧电流总谐波畸变率降低了3.67%,并且三相VSR的抗负载扰动能力得到了有效提高,证明了所提控制策略的正确性和有效性。

一种应用于三相PWM整流器的空间矢量脉宽调制优化算法及谐波计算

为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术步骤烦琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础上,针对电压型PWM整流器(VSR)网侧存在电压谐波庞杂且不易抑制等问题,采用傅里叶分析推导出在载波比和调制度变化时,仍可定量计算输出相电压各次谐波的表达式,并通过三相VSR双闭环矢量控制模型验证了该优化算法有效性,得出相应的谐波电压分布规律,为网侧滤波器的设计提供了依据和指导。

基于SVPWM控制技术的三相电压型整流器及其应用

传统整流方式常采用相控整流或不控整流方式。相控整流方式存在动态响应慢、深控下网侧功率因数低等缺点。不控整流方式也存在整流器从电网吸取畸变的电流,造成电网的谐波污染,直流侧能量无法回馈电网等缺点。三相电压型PWM整流器可以克服相控和不控整流的缺点,具有高功率因数、低电流谐波、电能可逆、动态响应快等优点。介绍了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的控制原理及实现步骤。探讨了三相电压型脉宽调制整流器的应用范围。

基于双闭环PI控制的电流解耦控制系统研究

在同步旋转坐标系中建立了数学模型。采用电压电流双闭环PI控制策略,并将正弦脉宽调制SPWM技术应用在三相VSR控制系统中,实现了基于SPWM的三相电压型PWM整流器的电流解耦控制系统的总体设计。由于将三相基波正弦变量转换成同步旋转坐标系中的直流分量,能够更加直观清晰地观察三相VSR的物理意义。为验证三相VSR PWM整流技术的可行性,对三相电压型PWM整流器进行仿真建模,仿真结果表明三相电压型PWM整流器具有功率因数高、直流电压稳定的优点。

一种高功率因数介质阻挡放电电源的设计

DBD电源是目前获取稳定的低温等离子体的主要手段。为了解决目前网侧功率因数偏低,输入电流畸变率较大等问题,设计了一种新型DBD电源。它主要由整流级、调压级、逆变级、高频高压变压器和等离子体放电管组成。首先介绍了电源的基本原理和工作方式,详细分析了三相VSR的拓扑结构和控制策略,搭建实验平台验证了系统能够实现单位功率因数,且输入电流明显正弦化,最后DBD电源在放电管中发生了介质阻挡放电,产生了低温等离子体,证明电源设计的有效性。