一种新型三相电压型PWM整流器无差拍预测直接功率控制

传统三相电压型PWM整流器无差拍预测直接功率控制在理想电网下具有网侧电流谐波含量低、瞬时功率脉动小和开关频率固定等优点。但三相电网不平衡时,如果仍然采用传统控制策略,将导致网侧电流谐波含量高、瞬时功率脉动大。为此,采用新型瞬时功率定义,提出一种新型无差拍预测控制策略。新型控制策略以消除瞬时有功功率中二倍频分量为控制目标,结合PWM整流器的功率控制模型,获取下一周期电压矢量参考值,并利用空间矢量脉宽调制来生成该矢量。此外,引入了准积分反馈校正环节,在每个周期对新型瞬时功率的预测给定值进行修正。仿真和实验结果表明,新型控制策略能有效抑制电流谐波分量以及瞬时功率脉动,实现电网平衡和不平衡下的正常工作。

一种用于三相电压型PWM整流器的新型三矢量模型预测直接功率控制

三矢量模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)已应用于三相电压型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器中,在理想电网条件下取得了良好的控制效果;但是在电网不平衡条件下,常规三矢量MPDPC存在网侧电流谐波含量高、瞬时功率脉动大等问题。为此,提出一种新型三矢量MPDPC策略,采用新型瞬时功率理论,重新定义瞬时无功功率,以新型瞬时有功和无功功率误差构成目标函数,通过求解目标函数最优的方式来选择矢量和计算矢量占空比。在电网不平衡条件下,以三相电压型PWM整流器为研究对象,对传统MPDPC策略和新型MPDPC策略进行了仿真与实验测试。结果表明:与传统MPDPC策略相比,采用新型MPDPC策略时网侧电流谐波含量低,并消除了新型瞬时有功和无功功率中的2倍频振荡分量。

不对称电网电压下基于降阶矢量谐振器的MMC-HVDC直接功率控制策略

该文引入新型瞬时功率,将新型瞬时功率和传统瞬时功率进行深入对比,建立基于新型瞬时功率的通用功率模型。提出基于新型瞬时功率和比例积分–降阶矢量谐振器(proportional integral plus reduced order vector resonant controller,PI-ROVRC)的直接功率控制策略。PI用于控制瞬时功率中的直流分量,ROVRC用于消除瞬时功率中的2倍频正序波动分量。设计整体的控制结构,对ROVRC的控制性能、模型参数鲁棒性进行深入分析,并给出ROVRC的实现方法。该文所提策略省略了电流内环,实现了有功、无功的直接控制。此外,相比于传统的功率控制策略,无需计算功率补偿项,因而不需要分离出负序电压和正序电流,控制结构简单。仿真结果表明,所提策略在电网电压对称、不对称、电网频率变化和桥臂电感参数偏移等情况下均能取得良好的控制效果。