超导储能系统用多模块电流型变流器载波轮换均流方法

采用载波相移SPWM控制的超导储能系统用多模块直接并联电流型变流器,传统上采用单独调节各个模块调制信号参数的方法实现直流侧均流,但却使交流侧谐波恶化。该文将相移的载波在各个模块间轮换以实现均流,并选择最优的轮换时刻以减少附加的开关操作,通过仿真和实验证明:载波轮换可以在不单独调节各个模块的调制信号参数的情况下实现直流侧均流,交流侧总电流谐波比采用传统均流方法时明显减小,载波轮换导致的附加开关操作次数不显著。

适用于电流型变流器的空间矢量过调制策略

提出一种适用于电流型变流器(currentsourceconver-ters,CSC)的空间矢量过调制策略。该方法根据调制比将整个过调制区域分为两部分,能实现变流器从线性区域到六脉波状态的平滑过渡,并且保证输出电流和调制比之间成线性关系。另外,该文也对逆变器输出电流的谐波畸变率和低次谐波含量进行了详尽分析,将此过调制策略应用于基于电流型变流器的不间断电源上,系统能够获得更快的动态响应和更高的输出功率,并通过仿真试验得以验证。

电流型变流器的改进模型预测控制

传统的模型预测控制(MPC)采用脉冲响应的非参数模型作为系统的预测控制模型,计算量大,很难直接应用于实时控制系统.本文提出将传统的MPC进行改进,应用到电流型变流器(CSC)功率因数校正系统中.改进的MPC根据CSC控制量与被控制量的传递函数得出CSC的一阶差分方程作为预测控制模型,同时保留传统MPC反馈校正、动态优化等优点.将此改进的MPC与传统的PID控制进行对比研究,结果表明:改进的MPC用于电流型变流器,比传统的PID控制具有更好的鲁棒性和更快速的动态响应特性.

电流型变流器在电网电压不平衡时的控制

提出一种电网电压不对称情况下抑制三相脉宽调制(PWM)电流型变流器(CSC)直流输出电流二次谐波、减少网侧电流低次谐波的控制方法。该方法对传统的预测控制进行改进并应用到电网不平衡的三相CSC系统中,获得了良好的控制性能。应用电流空间矢量调制技术,使器件的利用率得到提高。所提出的方法无需电流传感器检测网侧电流,降低了实现成本。实验结果证明所提出的方法是正确、可行的。

适用于电流型变流器的基于分类算法的快速空间矢量过调制策略

提出了一种适用于电流型变流器(Current Source Converters,CSC)的基于分类算法的快速空间矢量过调制策略。由于引入分类算法,该空间矢量调制策略只需简单计算即可确定开关状态及其作用时间。同时本文提出的过调制方法根据调制比将整个过调制区域分为两部分,能实现变流器从线性区域到六脉波状态的平滑过渡,并且保证输出电流和调制比之间成线性关系。另外,本文也对逆变器输出电流的谐波畸变率进行了详尽分析,将此过调制策略应用于基于电流型变流器的不间断电源(Uninterruptible Power Supplies,UPS)上,系统能够获得更快的动态响应和更高的输出功率,并通过仿真试验得以验证。

一种电流均衡控制PWM单相5电平电流型变流器

在传统单相5电平电流型变流器拓扑的基础上,提出了一种新型单相5电平电流型变流器拓扑。结合仿真,详细分析了产生1/2电平电流不均衡的机理,并提出了一种通过直流侧电流反馈来实现均流调节的脉宽调制(PWM)控制方法。最后,以感性负载为例,建立试验样机进行了验证。实验结果表明:在该方法控制下,均流电感电流基本接近于1/2电平,输出的PWM电流波形比较对称,滤波后的电流波形接近于正弦波。

电流型变流器SVM技术简化算法研究

为了改善电流型变流器(CSC)的控制性能和提高控制系统的实用性,提出了一种基于反向传播神经网络(CPN)结构的空间矢量调制(SVM)技术(CPN-SVM)实现方法.该方法利用CPN的竞争学习机制,将变流器的6个非零开关矢量构成CPN的输入层,根据CPN竞争层中的胜者选择每一个采样时刻作用的开关矢量,并确定此时参考电流矢量所在的扇区,同时采用胜者的线性组合来计算SVM中所选择的开关矢量的作用时间.结果表明,与传统SVM相比,CPN-SVM避免了计算正弦函数非线性运算,大大缩短了计算时间,从而缩短最小采样周期,提高了整个系统的传输带宽,同时降低了控制系统的软硬件成本.

SMES用电流型变流器直接电流控制设计与仿真

主要研究超导磁储能系统(SMES)用电流型变流器的控制策略。首先为了简化传统三逻辑PWM控制的结构,改进了电流型变流器的主电路拓扑。在此基础上,提出了基于比例谐振微分(PRD)控制的直接电流控制策略。PRD控制既可实现对交流量控制的零稳态误差,又可增大系统阻尼,降低输出的超调量和调节时间,提高系统的响应速度,进而控制SMES与电网之间的实时功率交换。理论分析及MATLAB仿真结果验证了所提出的PRD控制策略具有良好的动态和稳态性能。

一种三相五电平电流型变流器和基于多载波的PWM研究

分析了一种电流型5电平逆变器拓扑,并介绍了几种适用于电流型变流器的调制方式,用PD、POD、APOD、载波带频率变化的PWM方法对相关的拓扑进行了仿真分析,并比较了它们各自的特点。

基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器

正交可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于特殊磁路结构会产生大量谐波。为改善其性能,本文提出了一种基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器,其基本结构是在传统的正交可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组。电流型变流器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦。本文讨论了这种低谐波正交可控电抗器的结构,工作原理及控制原理,并用Saber软件进行了仿真分析。

单相电流型多电平变流器自均流特性

单相电流型多电平变流器拓扑一般都利用分流电感产生各级中间电平电流,为使各级中间电平电流保持平衡,必须研究电流型多电平变流器的均流特性。根据分流电感的连接方式,以一类最简单的单相电流型多电平变流器拓扑为例,通过建立其分流电感电压平均值的数学表达式,从理论上对该类变流器的自均流特性进行了详细分析,仿真实验获得了与理论分析相一致的结论。为改善不同负载特性下输出电流的谐波特性,提出了一种基于直流侧电流反馈、自动选择冗余开关组合的均流控制方法,实验结果验证了控制方法的正确性与有效性。

电流型组合变流器相移SPWM技术的研究

组合变流器相移 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 技术是多重化技术和 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 技术的有机组合，它具有等效开关频率高，开关损耗小，动态响应好，传输频带宽等优点。在电压型组合变流器相移 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 技术研究的基础上，对电流型组合变流器相移 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 技术进行了探讨，通过仿真和实验研究了电流型组合变流器相移 Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ 技术的一些特殊问题。

三相电流型多电平变流器的自均流特性

为研究三相电流型多电平变流器的自均流特性,以一种简化的三相电流型5电平变流器拓扑为例,通过建立分流电感平均电压的数学表达式,详细讨论了该类变流器的自均流特性。为进一步改善不同负载特性下输出电流的谐波特性,采用载波相移SPWM技术作为调制策略,提出了一种基于直流侧电流反馈、自动选择冗余开关组合的均流控制方法,并对均流控制方法的有效性进行了仿真和实验验证。结果表明:所采用的均流方法可实现中间电平电流的完全可控,改善了5电平电流波形的谐波特性,同时也提高了变流器的电流响应速度。

一种新型的电流源型变流器PWM控制策略及其在超导磁储能装置中的应用

超导磁储磁能(SMES)装置的超导磁体通过变流器与电网连接,为了减小装置向系统注入的谐波电流,各种改进的脉宽调制(PWM)技术被用于变流器的控制。该文分别用正弦波和三角波作为调制和载波信号,提出一种可用于电流源型变流器的实时电流控制的新型PWM开关策略,并在此基础上研究了能够按照系统要求对电流源型SMES独立地进行有功和无功功率四象限调节的实时功率控制方法。仿真结果表明,该开关策略不仅能够快速改变变流器交流侧电流的幅值和相位,有效降低变流器交流侧电流中的谐波含量,而且能够提高SMES装置的功率响应特性。同时该方法还具有控制策略简单,工程实现容易的特点。

基于DSP和CPLD的三相电流源型变流器

本文介绍了一种基于DSP和CPLD的三相电流源型变流器。并介绍了一种单位功率因数控制算法,该控制算法应用三值逻辑PWM开关信号和一个简单的反馈控制策略,既可以保证整流桥直流侧电流很好地跟踪给定值和低纹波,又能够实现整流桥网侧的单位功率因数和低谐波污染。文中对主回路、控制算法及基于DSP和CPLD的控制系统做了详细的介绍。在此基础上本文还设计了一个1.0KW的实验样机对控制算法进行实验验证,实验结果与理论分析能够很好地吻合。

间接电流控制可调功率因数电流型PWM变流器

电流型PWM变流器(PWM-CSC)因其良好的功率因数和直流电流源特性,可望在某些场合取代产生大量谐波的二极管或晶闸管相控整流装置,但是,PWM-CSC本身的强耦合非线性特性,使得变流器常采用复杂的直接电流控制策略,实现功率因数可调和能量回馈非常困难。提出一种基于dq坐标系的间接电流控制方法,该方法将变流器的直流输出作为网侧电流有功分量的给定值,通过此给定值和tg?的乘积调节无功电流的大小,然后利用PWM-CSC交流侧电流的离散方程,求出当前变流器的控制量,间接控制变流器的网侧电流,从而控制了变流器的有功功率和无功功率,实现了变流器的可调功率因数和能量回馈。论文最后对变流器的稳定运行范围进行了讨论,得出变流器提供的无功功率受有功功率限制的结论。

光伏并网三相电流型多电平变流器拓扑与控制

由于光伏电池具有电流源输出特性,因此电流型变流器非常适合于光伏并网系统。采用多电平结构,具有输出电流波形正弦度好、输出电流控制直接、开关器件电流应力低以及等效开关频率高等优点。提出一种三相电流型多电平变流器光伏并网系统,采用两组光伏电池阵列供电。通过插入一级直流-直流变换电路,实现最大功率点跟踪独立控制。网侧采用一种新型三相电流型多电平变流器,通过移植电压型多电平变流器的PD-PWM技术,有效减小入网电流谐波畸变。结合锁相环与功率解耦控制,提出基于电流型多电平变流器的并网控制策略,实现网侧的任意功率因数运行。基于PSIM仿真环境搭建系统模型,仿真结果说明了光伏并网三相电流型多电平变流器拓扑与控制的有效性。

基于电流型PWM变流器的绕线转子感应电动机调速系统研究

利用电流型PWM变流器实现了绕线转子感应电动机串级调速,通过对变流器矢量控制方案的研究,实现了在调速的同时转子能量的回馈,同时利用转子回馈能量对电动机的功率因数进行补偿,使功率因数接近为1.0。调速系统具有可靠性高、寿命长、谐波含量小、成本低等优点。实验证明了方案的可行性。

带有电流型同步整流方案的LLC变流器设计

针对电源设计领域高效率、高功率密度的发展趋势,提出了LLC变流器的参数优化策略,并详细分析了次级电流型自驱动同步整流方案的工作模态和参数设计。最后,根据理论分析与设计,将该同步整流方案应用于一台300W LLC样机。实验结果表明,样机满载效率可达96%,从而验证了设计的正确性与合理性。

三相电流型AC／DC变流器的最优控制

分析了电流型AC/DC变流器交流侧产生暂态振荡的原因,提出了电流型AC/DC变流器的线性二次型(LQ)最优控制策略,并给出了实验验证。结果表明,将LQ控制应用到电流型AC/DC变流器中,能够实现变流器网侧的单位功率因数和直流侧的恒流源特性。