基于多重谐振控制器的参考值前馈自适应控制

针对三相逆变器控制,该文提出一种基于多重谐振控制器的参考值前馈自适应控制。首先,基于复变量建立状态空间模型,并设计状态反馈控制,作为功率控制输入,用以改善系统动态响应。同时,设计参考值动态前馈控制,定义动态前馈增益为信号控制输入,创新性地利用积分谐振控制器,自适应调节动态前馈增益,即信号控制输入,从而达到无静差控制。基于根轨迹方法分析整定多重谐振控制参数。该文提出的控制方法是一种新型的多重谐振控制结构,给出一种新的自适应控制思路,且所提控制方法具有良好的电压调节能力,如快速暂态响应、稳态误差小及总谐波畸变率低等。最后,通过实验验证了所提多谐振自适应控制的有效性。

基于双补偿下垂—MQPR的直驱式风电机组并网控制

为了实现直驱式永磁风力发电系统安全稳定并网,提出一种基于双补偿下垂与多重准比例谐振(multiple quasi proportional resonance,MQPR)相结合的并网控制策略。该策略源于传统下垂控制,在电压控制环节引入直流电压补偿量,能快速调节直流母线电压达到稳定;在电流控制环节引入电容电流补偿量,能有效减小滤波电容造成的电流误差影响;同时,设计出MQPR控制器替代内环电流的PI控制器,可以滤除系统中多次谐波电流。通过建立仿真模型,与双闭环PI和传统下垂控制策略进行对比,验证所提控制策略的有效性。

基于比例积分+多重比例谐振控制的储能并网逆变器谐波抑制方案

在储能并网领域中,由于受并网逆变器脉冲宽度调制载波比相对较低和非线性负载等因素的影响,三相并网电流容易发生畸变,严重影响电力系统的安全可靠运行。传统比例积分电流环控制器虽然能够快速跟踪指令电流,但对谐波抑制能力较弱。为了抑制谐波电流同时保证良好的动态响应,提出一种基于PI+多重比例谐振控制的储能并网逆变器谐波抑制方案。最后通过MATLAB/Simulink,证明了方案不仅能够提高系统的动态响应,还可以达到降低储能并网电流中特定次谐波的目的。

基于偏差解耦扰动观测器的多重PR控制策略

带有L型滤波电路的三相并网逆变器在dq轴旋转坐标系下的数学模型存在电流耦合项,使其在滤波电感、负载参数突变时动态控制性能下降。针对以上问题,本文提出一种结合偏差解耦扰动观测器的多重比例谐振控制方案,该方案由偏差解耦扰动观测器和网侧电感电流反馈环两部分组成。其中电流反馈环采用多重比例谐振控制取代传统比例积分控制,同时结合偏差解耦扰动观测器对电感参数的变化和dq轴电流耦合所引起的电压误差进行观测,并将观测值作为补偿信号反馈到输入端。通过仿真和实验可以看出,该方案具有良好的动态性能和较强的鲁棒性,可以有效降低并网电流的谐波畸变率。

单电流闭环多重PR控制的LCL型逆变器

针对LCL型逆变器谐振尖峰以及对并网电能质量影响的问题,采用比例电容电流与并网电流叠加的电流反馈算法消除LCL型逆变器固有谐振尖峰带来的影响,并在比例谐振控制器基础上增加多个谐振环,用于抑制并网电流低频谐波和谐振电流含量,从而提升对电网电流控制的准确性和并网系统的稳定性。最后设计了2kW并网逆变器LCL型滤波器参数,在Matlab/Simulink上仿真与实验平台验证了控制算法的可行性。

具有谐波补偿功能的动态电压恢复器控制策略

为使动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)可以补偿稳态负载电压谐波,同时保证其动态响应特性,提出一种双闭环比例积分(proportional integral,PI)控制和多重比例谐振(proportional resonant,PR)控制并联运行的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)复合控制策略。将SVPWM技术应用到DVR的H桥逆变单元,在引入单相坐标旋转变换的基础上分析了单相SVPWM的基本原理并给出了其实现方法。单相基波同步坐标系下双闭环PI控制保证了DVR对电压暂降的补偿效果,增加了对指定次谐波补偿的电压环多重PR控制,以代替多重同步旋转坐标下的PI控制,实现了对指定次谐波电压的无静差补偿。理论分析和实验结果验证了提出的控制策略的有效性和可行性。

基于五电平的LCL型并网逆变器控制策略研究

引入一种新型五电平逆变电路,与具有复杂电路拓扑结构的传统多电平逆变器相比,其所用的开关器件最少,电路拓扑结构简单,适用于中低功率场合的要求。将其用于单相并网系统,对其电路拓扑结构和工作原理进行分析,同时在并网逆变器接口采用LCL滤波器结构来抑制并网电流的高次谐波。采用并网电流和电容电流双闭环控制策略来抑制系统振荡,提高系统稳定性。对传统基于比例积分(PI)控制的电流双闭环控制策略进行改进,外环采用多重比例谐振(PR)控制器,针对特定次谐波补偿,无需电网电压前馈,可有效抑制电网电压背景谐波的干扰,并通过实验验证了该方法的有效性。

一种双三相永磁同步电机无速度传感器控制的实现方法研究

在考虑α-β子空间的基波分量和x-y子空间的谐波分量的情况下,提出一种基于自适应滑模观测器(SMO)和多重比例谐振(PR)控制器的双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)无速度传感器控制方法.基于DTP-PMSM的矢量空间解耦模型,首先在其α-β子空间设计了电流滑模观测器,并用双曲正切函数代替符号函数作为切换函数,削弱了滑模抖动并获得了更光滑的反电动势信号.然后设计了反电动势自适应观测器,提高了电机转速和转子位置的估计精度,并免除了常规滑模观测器中采用的低通滤波器和相位补偿单元.随后在α-β子空间利用PR控制器对参考电流实现了无静差跟踪控制;在x-y子空间引入PR控制器对电机相电流中的6k±1(k=1, 3, 5,…)次谐波进行抑制,减少了电机损耗和逆变器容量,提高了电机运行性能.仿真实验结果表明了所提控制方案的可行性和有效性.

基于虚拟同步发电机的孤岛微网谐波抑制

在孤岛微网系统中,在传统控制策略下接入非线性负载时,系统会出现电压电流波形畸变,使电能质量降低。为此,提出一种新型综合控制策略。首先采用虚拟同步发电机(VSG)技术,其中虚拟励磁环节加入的端电压调节部分能够对系统引入虚拟阻抗和VSG固有的下垂特性造成的电压降进行补偿。然后通过采用三阶广义积分器交叉对消反馈网络提取逆变器输出的基波电流和相应次谐波电流,该方法既能实现滤波功能,又可达到带通效果。接着构造可变虚拟阻抗,完成谐波电压的补偿。最后在电压电流双环中的电压环采用多重谐振控制器抑制输出电压中的谐波。Matlab仿真和dSPACE实验验证了该方法的准确性。

静止式中频电源谐波分析及抑制方法

对静止式中频电源的谐波分析和抑制方法进行研究,分析了静止式中频电源拓扑结构,在推导了多电平PWM输出电压波形解析表达式的基础上,总结出输出电压边频带谐波分布规律和谐波总畸变率变化规律。分别针对高次谐波和低次谐波采用不同抑制手段的特点,给出了LC滤波器的参数设计方法,并提出利用双闭环多重比例谐振控制器抑制低次谐波的方法,即负载电流内环和负载电压外环均采用多重比例谐振控制器。最后在研制的300 kV.A样机上进行了实验验证,证明了理论分析的正确性和谐波抑制方法的有效性。

单相三电平整流器网侧电流谐波抑制的研究

在详细分析单相三电平整流器谐波产生原因及特性的基础上,针对低次谐波含量过高给出一种基于N次陷波器和多重化准比例谐振控制器的双闭环抑制算法,针对中性点电位失衡增大谐波含量的问题给出了一种基于滞环调节的抑制算法。基于N次陷波器和多重化准比例谐振控制器的双闭环抑制算法能够在大幅抑制网侧电流谐波的前提下,保持良好的幅频特性并实现对交流信号的无稳态误差控制;基于滞环调节的中性点电位控制能有效平衡上下支撑电容的电压并减小对应的谐波含量,进一步实现了抑制网侧电流谐波的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法的正确性与有效性。

基于准固定频率MSOGI和MPRC的谐波补偿

针对目前谐波检测方法中常存在计算资源大和时效性不强的问题,文中设计一种基于准固定频率多重二阶广义积分器和多重比例谐振控制器的实用化谐波检测与补偿方法。该方法利用准固定频率的多重二阶广义积分器,实时提取出负载电流中的基波和各次谐波成分,并利用多重比例谐振控制器生成所需要的补偿电流,减少电网电流中的谐波含量。仿真和实验结果表明,该策略可以克服常规方法的计算资源大和时效性不强的缺点,准确检测出负载电流中的谐波成分,有效降低电流总谐波畸变率。

单相PWM整流器低次谐波抑制方法研究

分析了单相三电平整流器二次脉动电压产生的原因及对网侧电流的影响,在此基础上提出一种基于N次陷波器和奇次谐波重复控制器的双闭环控制算法并给出了设计方法。基于N次陷波器的电压外环控制能有效滤除直流侧二次电压脉动并能够保持良好的幅频特性。基于奇次谐波重复控制器的电流内环控制在能有效抑制网侧电流低次谐波的前提下,还能实现对交流信号的无稳态误差控制。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法的正确性与有效性。

基于虚拟阻抗的交直交牵引变电所谐波补偿策略研究

运用虚拟阻抗技术进行谐波补偿,可降低供电电压的谐波畸变率,从而改善电压质量。分析了电力机车谐波电流对交直交牵引变电所供电电压的影响和引入虚拟阻抗技术进行谐波补偿的原理。使用带通滤波器从牵引变电所输出电流中分解出各次谐波分量,并在谐波域引入虚拟阻抗,抵消牵引变电所输出端等效阻抗,降低供电电压的谐波畸变率。该方案无需增加额外补偿设备,只需改进控制策略即可改善供电电压质量。设计了控制策略,并基于MATLAB/Simulink软件进行了仿真验证,结果表明,所提方案明显降低了交直交牵引变电所供电电压的谐波畸变率,具有谐波补偿效果。