考虑死区电压矢量的三电平变换器模型预测控制

针对三电平变换器,该文提出一种考虑死区电压矢量的有限集模型预测控制策略。基于死区效应,将控制集中基本矢量和对应的死区电压矢量合成虚拟矢量,并通过优化死区时间构建新的虚拟矢量控制集。为减少计算量,首先,基于无差拍预测得到参考矢量,严格证明了输出矢量和参考矢量的欧氏距离与传统价值函数中电流预测部分的等价性,从而构建新的价值函数,有效地降低了迭代计算的复杂度;其次,利用相关基本矢量来构建简化控制集,显著地缩小了寻优空间;最后,通过基于欧氏距离的价值函数从虚拟矢量控制集中选择最优虚拟矢量,实现了变死区时间模型预测控制。通过仿真和实验验证,与传统模型预测控制相比,该文提出的控制策略可使输出电流脉动减小,电流总谐波畸变率降低约40%~50%,显著地提高了变换器的控制性能。

一种基于死区电压矢量合成的逆变器软件校正方案

本文在分析死区效应对空间电压矢量调制输出电压影响的基础上,给出了一种对死区效应进行补偿的方案。在一个调制周期内,可预先求出几个死区电压矢量的合成矢量,用控制软件的方法实现对参考空间电压矢量的校正,从而消除死区效应。实验证明了该方案的正确性。

高压直流输电换流变压器分接头调节的死区角度和死区电压分析

高压直流输电系统通过换流器触发角的快速控制来实现功率调节。此外,为了扩大功率调节范围和保持系统处于良好的运行状态,还辅以换流变压器分接头调节。文中从整流侧分析了分接头调节与角度变化及分接头调节与交流电压波动的关系,从逆变侧分析了分接头调节与直流电压及分接头调节与交流电压波动的关系,并提出了分接头调节死区的设置原则,即根据高压直流输电系统所连接实际交流系统的交流电压波动范围,选择合适的换流变压器分接头调节死区角度和死区电压,从而避免分接头往复调节缩短分接开关使用寿命甚至造成损坏,同时避免无功功率和直流电压大幅波动。

逆变器死区时间对输出电压的影响分析

深入分析并研究了逆变器中死区时间对输出电压的影响。设置死区时间,是逆变器正常工作中不可缺少的环节,死区时间越长,逆变器的工作越安全,但死区时间增长,将使逆变器的输出电压波形质量变差,同时也将增大或减小逆变器输出电压的有效值,对负载造成影响。因此,选择合适的死区时间至关重要。经试验,其结果与理论分析一致。

带频率-电压死区的VSC-HVDC系统一次调频控制策略

为使基于电压源型换流器的柔性直流(VSC-HVDC)互联系统中的新能源端整体参与交流电网的频率调整,提出一种带频率-电压死区的换流站端有功控制策略。该控制策略利用频率-电压死区限值,通过VSC-HVDC输出功率的实时控制,在系统侧交流电网发生频率变化时,风机转子的动能储备短时内增加或减少有功输出,使风机转速下降或增高,通过增加或减少风机转子中的动能储备来缓解交流系统端的不平衡有功功率,通过VSC-HVDC互联系统作出频率响应参与调频。最后,利用PSCAD/EMTDC对该控制策略进行仿真验证,结果表明所提策略提高了含新能源接入的两端VSC-HVDC互联系统的频率稳定性。

四桥臂变换器驱动开绕组永磁同步电机系统的死区效应分析与抑制

针对传统双逆变器驱动开绕组永磁同步电机系统的成本和复杂性高的问题,提出一种具有少开关特性的低成本四桥臂变换器驱动开绕组永磁电机的新型拓扑结构,在四桥臂变换器输出有效电压矢量和SVPWM策略分析的基础上,分析了系统中复用桥臂产生的非对称死区电压分布规律及其对相绕组电流畸变的影响,基于零序回路独立控制的方法设计了具有平均死区电压补偿的谐波电流抑制策略,将死区补偿后的开绕组永磁电机绕组电流总谐波含量抑制至5%左右,使得低成本的四桥臂变换器具有类似传统双逆变器驱动开绕组电机系统的输出特性,最后通过仿真和实验验证了所提死区分析和抑制策略的有效性。

超级电容器的动态电压均衡方法的研究

分析了常见的超级电容器电压均衡方式,电阻均衡方式在充电过程中几乎没有均衡能力,限压型有源均衡方式仅在超级电容器单体电压超过限压值后才有均衡作用,实际的均压效果不十分理想;针对这些问题,提出了超级电容器的动态电压均衡方式。分析了比较器式动态电压均衡方式及其存在的问题,以及比较式动态电压均衡方式改进方式—放大器与死区电压结合的动态电压均衡方式。分析晶体管发射极输出方式的特点及存在的问题,提出了输出级应用MOSFET的解决方案。得到了不同初始电压条件及不同电容量条件下充、放电的实验结果,验证了应用MOSFET输出的放大器方式的超级电容器动态电压均衡是一种有效、实用的解决方案。

串联型电能质量补偿器中死区效应研究

串联型电能质量补偿器SPQC(SeriesPowerQualityCompensator)的开环结构使其补偿效果受到死区效应的影响。根据SPQC的基本工作原理和死区效应的概念,首先从理论上分析了死区效应对SPQC的影响,建立了能反映这种影响的等效电路;然后利用等效电路,计算了死区效应对SPQC补偿效果的影响。仿真结果验证了分析和结论的正确性和有效性。

一种新颖的基于死区时间在线调整的SVPWM补偿算法

提出了一种逆变器的死区补偿算法,以改善永磁同步电动机的电流波形。传统的SV-PWM死区补偿算法的前提是逆变器三个桥臂的死区时间相同并且不变,若要正确地消除死区效应必须准确地检测出电流的方向。本文所提出的补偿方案是分别独立地改变三个桥臂各自的死区时间,且死区大小由对应相电流的大小实时地计算出来,目的是使由死区引起的扰动电压矢量跟随电流矢量同步旋转。这种情况下,死区扰动电压矢量在d-q坐标系下的分量可由id和iq算得,死区补偿不再需要检测电流方向,这就避免了传统的补偿算法在相电流处于零附近时由于电流方向检测的不准而使得补偿效果下降。实验结果表明,所提出的方案能够有效地改善电流波形的正弦程度,且消除了传统方案需要检测电流方向的弊端,同时算法实现简单,具有工程实用价值。

柔性直流输电网的电压控制原理研究

本文研究柔性直流输电网的电压控制原理。描述了柔性直流电网电压控制的3种基本策略及其特点,提出了一种一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略,其中一次调压采用带死区的直流电压下斜控制律,二次调压采用基于电压基准节点电压恒定的控制准则。论文给出了带死区的直流电压下斜控制的实现方法和逻辑框图;描述了电压基准节点的选择原则,并给出了基于电压基准节点电压恒定控制的二次调压实现方法。构建了一个四端直流输电网测试系统,基于该测试系统,介绍了带死区的直流电压下斜控制的参数设计方法,测试了直流电网负荷改变以及电压基准换流站退出运行2种工况下整个系统的响应特性。测试结果表明,所提出的一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略具有良好的控制性能,适用于普遍意义的直流电网。

一种改进型永磁同步电主轴死区补偿算法

针对永磁同步电主轴SVPWM逆变器死区效应所造成的输出电流波形严重畸变和零电流钳位现象,分析了因死区时间、功率器件导通关断时间引起的误差电压矢量,在传统电压前馈死区补偿算法的基础上,提出了一种改进型电压前馈死区补偿算法,无需对电流矢量角度进行实时计算进而判断其所在扇区进行补偿,而是利用电流环已经计算好的电流矢量幅值分量iα和iβ的线性组合实现对定子电压的补偿,算法计算量小、易于实现,同时避免了角度计算误差对死区补偿效果的影响。实验结果表明:改进算法可以有效地改善输出电流的波形,消除零电流钳位现象。

改进型逆变器无效开关死区消除方法

在分析死区效应和传统无效开关死区消除方法的基础上,提出了一种改进型的无效开关死区消除方法。该方法通过检测反并联二极管的导通状态,对输出电流过零区域进行了精确划分,进而改善了传统无效开关死区消除方法因阈值模糊而误补偿带来的不良影响。通过仿真和试验验证了该无效开关死区消除方法的可行性。

母线死区保护的完善

介绍了母线电流死区故障和电压死区故障,阐述2种死区故障的解决方法,总结出一种简单可靠的母线电压死区保护的控制方法。

适用于柔性高压直流输电网的直流电压下垂控制策略

基于带死区的直流电压下垂控制,提出一种适用于柔性直流输电网的新型直流电压下垂控制策略,可保障直流与交流系统交换功率的平衡。提出的新型直流电压下垂控制方法首先将各换流站分为4组,之后通过对各换流站组设定不同的电压裕度和死区来设定参与协调控制的不同优先等级,最后提出改进的"功率—电压"特性曲线来确保各换流站在暂态下具备良好的动态特性。仿真测试系统的交流部分为IEEE 39节点系统,直流部分为一个5端直流电网系统,其中换流器类型为401电平模块化多电平换流器。通过对该交直流混合系统的测试,文中提出的新型直流电压下垂控制方法可以在故障发生后有效地使系统过渡至新的稳态运行点。在暂态过程中,各换流站具备良好的动态特性。

高压电网死区故障解决方案

分析了死区故障与保护的配置关系,介绍了高压电网的电流死区和电压死区,阐述了死区故障的成因和危害,提出了各种死区故障的解决措施。以母线死区故障为重点,分析了母联分列死区、母线并列死区和母联充电死区,结合国家电网公司相关技术要求,以母联充电死区为例,提出了切实可行的死区故障解决方案。

电动舵机离散滑模变结构控制器研究

为了提高弹用电动舵机的鲁棒性,采用了铰链力矩的舵机数学模型,从工程应用角度对模型中传递函数系数进行了适当修正,研究了一种基于离散滑模变结构控制器的弹用电动舵机控制方法,分析了离散滑模设计中的三个参数c,,εq的影响。经仿真验证,所设计的控制器不仅有较好的动态性能,而且所引起的0.3 V的抖动更利于克服舵机的死区电压。

水下非线性机械手关节电动机控制

综述对水下非线性机械手的关节的PID控制算法的研究与改进,通过对电动机死区电压的调整控制,对机械手关节电动机得到有效稳定的控制,保持电动机的动态性能。

基于分相有功功率差动原理的线路高阻接地保护判据

针对用于输电线路高阻接地故障检测的有功功率差动算法存在的电压死区问题,在分析分相有功功率差动原理特性的基础上,提出分3段设置有功差动值门槛、引入负门槛与过电压启动的新判据,旨在提高该原理对各类故障的适用性和对高阻接地故障的灵敏度。仿真结果表明:在保护区、内外发生高阻接地故障情况下,该判据具有较高的分辨能力,克服了传统电流差动保护的不足,可作为传统电流差动保护原理的有效补充。

类比法在《电子线路》教学中的应用

本文简单阐述类比法在电子线路教学中的具体应用方法和例证,对电子教学中的一些抽象问题作出比较简单的解释。

优化SVC调节功能的新策略

随着电网的不断发展,SVC(静止无功补偿装置)在电网中也得到更多的应用。SVC装置根据电力系统中电压变化,快速投退无功补偿装置,对电力系统电压进行有效的控制。由于SVC装置的参考电压只能以500k V或者220k V母线电压为参照,二者往往不能兼顾,造成一方电压越限的情况。文章根据某500k V变电站的运行经验,对SVC控制策略和控制方式进行优化,使得各个等级的电压都能满足运行要求,更好地发挥SVC的调节作用。