三相Z源逆变器的模型预测控制

模型预测控制因其本身具有快速跟踪响应能力而广泛应用于电力电子领域。本文提出一种基于模型预测控制的三相Z源永磁直驱风力发电系统并网控制方法。针对三相Z源逆变器的特点,在每个采样周期内,使用预测模型对Z源逆变器的9种开关状态进行滚动计算,根据最小化代价函数的原则,选择合适的开关状态,无须经过调制器直接将驱动脉冲输送到逆变桥,成功控制Z源网络电容电压和并网有功功率,实现系统单位功率因数并网。最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结果表明,采用模型预测控制的三相Z源逆变器可直接调控并网有功功率,且具有良好的动态性能。仿真验证了理论分析的正确性和有效性。

应用三相Z源逆变器的PMSG风力发电系统MPPT方法

文中提出将新型的三相Z源逆变器应用于永磁同步发电机PMSG(permanent magnet synchronous generator)风力并网发电系统中,分析了此系统下的风能最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)原理。阐明了三相Z源逆变器直通占空比和发电机输出转速之间的关系,并设计了基于最大功率曲线的MPPT算法。该算法可省去风速和转速的测量,降低了系统的成本。利用计算机仿真绘图说明了系统做MPPT的工作点调节过程。最后的实验证实了理论分析和算法的正确法。

直驱式风力发电系统的三相Z源并网逆变器建模与控制

提出将新型的三相Z源逆变器应用于直驱式风力并网发电系统中,并将传统三相PWM并网逆变器模型和等效的Z网络模型结合,建立了三相Z源并网逆变器的数学模型,分析了直通占空比改变对系统的影响,提出了在并网条件下获取稳定的Z网络电容电压和解耦的d、q轴网侧电流分量的控制策略,并给出了外环电压设定值的约束条件。实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

三相Z源并网逆变器的换相过程分析

三相Z源并网逆变器有9个开关状态,电流换向过程相对复杂,对其换相过程的深入分析和了解有利于逆变器主回路的合理设计以及效率的提高。本文根据逆变桥上IGBT和缓冲电路的特性,通过例图定性分析了三相Z源并网逆变器的换相过程。并通过一套带三相Z源并网逆变器的永磁同步机风力发电系统上的实验证实了上述分析的正确性。

三相Z源并网逆变器无电网电压传感器控制

将虚拟磁链技术应用到三相Z源并网逆变器控制系统中,结合三相Z源并网逆变器的数学模型,建立了考虑直通占空比影响的电网虚拟磁链观测模型,提出了基于虚拟磁链定向的Z源并网逆变器控制策略。仿真结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

三相开环Z源逆变器短路故障诊断研究

以三相开环Z源逆变器为例,开展了三相开环Z源逆变器短路故障诊断的应用研究。在三相开环Z源逆变器发生功率开关管短路故障及短路故障后逆变器工作状态理论分析基础上,建立三相开环Z源逆变器故障仿真模型。通过仿真实验获得短路故障状态下的输出侧交流电流信号数据,根据故障特征提出一种针对性的短路故障诊断方法直观的得到短路故障功率开关管出现的位置,并通过仿真验证该方法的可行性。

Z源风力发电并网无差拍控制策略

受风速变化的影响,系统功率、电流易受外界影响。为提高系统稳定性,通过分析Z源基本原理,提出基于Z源风力发电的无差拍电流内环控制策略。通过稳定Z源网络电容电压,实时调节直通占空比来调节风速的最大功率点跟踪。同时将虚拟磁链观测器运用到系统中,通过虚拟磁链计算得到电网电压相位,提高系统运行的可靠性。文中采用MATLAB/Simulink搭建系统仿真,仿真实验结果证实了控制策略的正确性,并网电流波形正弦性好,系统运行稳定,且能够实现单位功率因数运行。