基于固态变压器的风电并网系统建模与控制

将固态变压器应用于永磁直驱风力发电并网系统,并基于同步旋转坐标系建立其数学模型。利用双空间矢量控制策略,结合爬山搜索算法,实现风机在不同风速下的最大风能捕获,输入电网有功、无功功率完全解耦。在直流侧添加卸荷单元消耗多余能量,以及引入电流前馈补偿因子优化固态变压器逆变级控制,使系统具备低压运行能力,仿真结果表明,系统能够实现最大风能捕获以及并网性能优越,低压穿越能力突出,且能较好维持直流链电压稳定。

直驱式容积控制电液伺服系统设计与实现

基于永磁同步电机的直驱式容积控制电液伺服系统融合了交流伺服技术的优势,具有广阔的市场前景。基于双闭环矢量控制算法实现了永磁同步伺服系统的转速环、电流环控制,最终实现了电液系统的位置环控制。研制了1台用于焦炭厂的5 000 N·m阀门控制电液伺服系统。提出了位置环参数自适应的方法,有效地改善了阀门响应速度和稳态精度。实验结果表明,基于永磁同步电机设计的阀门控制系统运行可靠、快速性好,控制精度高。

交流微电网接口变换器控制策略研究

微电网与传统大电网可实现有机互补,充分利用可再生能源发电。接口变换器作为分布式电源(DG)接入微电网的关键设备,其控制特性直接决定了DG的发电效率。目前,微型燃气轮机发电系统(MTGS)需要通过交-直交两级变换向微电网交流母线供电。利用矩阵变换器(MC)作为交流母线与MTGS的接口变换器,设计了双空间矢量控制策略,对电流进行闭环控制,同时,利用MC能量的双向流动控制,将交流母线电能作为MTGS启动电源,省去了变频启动电源,发电工况下,实现了交-交直接变换,从而提高MTGS的发电效率,通过系统仿真,验证了所提控制策略的有效性。

基于有源功率因数校正的直流充电桩控制策略研究

针对常规电动汽车充电桩存在的引发电网产生大量谐波污染、功率因数低、输出不稳定等问题,在直流充电桩中引入有源功率因数校正(APFC)技术,以实现优质电能的输出。采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的双闭环直接电流控制,对APFC主电路参数及其PI控制器参数进行设计,并分别利用MATLAB/Simulink和搭建试验平台进行仿真和试验验证,仿真和试验结果表明,提出的控制方法可有效减小谐波污染,提高功率因数和电能质量。

基于光伏并网逆变器的一种滞环电流控制技术

在三相光伏并网逆变器系统的设计中,滞环电流控制策略具有开关频率高、电流谐波失真较大等问题。介绍了一种空间矢量-不对称双滞环电流控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台分别搭建了基于三相静止坐标系下与两相静止坐标下的仿真模型,在并网电流与电网电压、开关频率、功率因数等方面对两种控制策略进行对比分析,仿真结果验证了空间矢量-不对称双滞环电流控制方法能够在一定程度上减小开关频率,降低输出电流的总谐波失真。

三次谐波注入式五相永磁同步电机转矩密度优化

为了提高三次谐波注入式五相永磁同步电动机的转矩密度,通过理论推导及有限元分析方法,提出了在定子电流幅值不变的前提下,使转矩密度达到最优的三次谐波注入率优选方法。通过五维空间矢量解耦变换,得到了2个二维正交子空间d1-q1和d3-q3下的数学模型,并设计了双空间矢量控制系统,以实现对基波和三次谐波分量的解耦控制。设计了一台气隙磁场为梯形波的五相永磁同步电动机样机及其五相电压源逆变器驱动系统,在单片XC3S1200E型号的FPGA中实现了双空间矢量控制数字算法,实验结果表明所提出的双空间矢量控制算法可以独立控制基波和三次谐波电流。在不增加功率变换器容量和电机本体尺寸的前提下,通过三次谐波注入率的优选,可将五相电机的转矩密度提高约20%。

Z源矩阵变换器交流调压功率变换仿真研究

本文针对Z源矩阵变换器的特点,选用双空间矢量控制方法。利用Matlab工具构建了三相Z源矩阵变换器的仿真模型,通过有规律的控制矩阵变换器的双向电子开关,得到所需要的交流输出电压。仿真结果表明该控制方法达到了设计目的,实现了对Z源矩阵变换器的交流调压功率变换的控制。