基于超级电容器储能的交直交变频驱动系统制动能量综合回收利用方法研究

交直交变频驱动系统已经在工农业生产中得到了广泛的应用,但是大部分都采用能耗制动,造成了能量的巨大浪费。采用超级电容器储能的制动能量回收利用系统,能够在电机制动时回收制动能量,并在电机启动或加速时释放出去,从而实现能量的节约利用。然而,该方案存在储能容量配置较大、价格昂贵等缺点,制约了其推广应用。该文以提高制动能量回收利用系统性价比为目标,提出制动能量综合回收利用方法以及超级电容器储能单元储能量和充放电变流器功率优化设计方法,设计交直交变频器、储能单元、制动电阻之间无需通讯线的协调控制策略,并通过在石油钻机上的示例分析和仿真验证所提方法的正确性和有效性。

一种用于抑制混合动力电驱系统母线电压泵升的前馈补偿控制策略

在应用于工程装备的混合动力交直交电驱系统中,永磁同步电机在进行再生制动时往往回馈过量的电功率至直流母线上,容易引起直流母线电压泵升,影响发动/发电机组的运行性能.为解决该问题,从电机制动时逆变器和储能系统双向DC/DC占空比匹配不一致的角度分析母线电压泵升的原因,在此基础上提出了一种在传统逆变器双闭环矢量控制的转速外环上添加前馈补偿的控制策略,通过将直流母线电压与其参考值的误差进行比例-微分调节,并利用其输出的补偿量作为下垂因子作用于q轴电流给定值上,减小电机制动阶段的转矩电流和逆变器的占空比,限制电机回馈的电功率.仿真结果表明,该控制策略能有效改善混合动力电驱系统电机制动阶段母线电压泵升的问题,能较好地保护母线电气安全.