基于改进重复控制的光伏并网逆变器直流注入抑制策略

光伏并网逆变器的直流注入问题会给逆变器本身、电网以及负载造成严重的危害,为此,本文利用重复控制有助于提高补偿精度的特性,提出了一种基于改进重复控制的光伏并网逆变器直流注入抑制策略,能够根据不同保护需求进行补偿策略选择。由于传统重复控制存在动态响应特性差的问题,且光伏并网逆变器输出中的直流分量不是一个恒定不变的常量,因此,本策略以载波周期作为重复控制的补偿周期并对输出直流分量进行计算,将计算结果作为反馈与PI控制一起调整SPWM占空比,实现对光伏并网逆变器直流注入的抑制,大大提高了直流分量补偿的精度和动态响应特性。本文以半波负载为例进行实验,表明了本策略的可行性和有效性,实验以DSC芯片TMS320F28XXX为控制核心。

双零序分量注入的六相载波脉宽调制技术

针对常规六相正弦脉宽调制(PWM)算法直流电压利用率低的问题,研究了一种基于双零序信号注入的六相载波脉宽调制算法。该算法通过在正弦调制波中注入一定双零序分量来提高六相逆变器的控制性能。分析了该算法双零序分量变化范围以及直流电压利用率的提升原理,给出了3种具有不同输出特性的双零序注入方法。通过对均值零序注入法进行仿真可以看出,该算法能增大直流电压利用率,改善系统运行特性,验证了该PWM算法的有效性和可行性。

应用于交直流混合配电网的PET故障穿越控制

电力电子变压器有望替代传统变压器成为交直流配电网的能量传输枢纽,当交流电网电压发生常见的单相跌落故障时,对电力电子器件及用户都会造成严重影响,需要其相应的故障穿越控制,保证电力电子变压器不会因故障闭锁脱网,并且维持其稳定的运行状态。文中提出一种适合交直流配电系统的模块化多电平变流器型电力电子变压器拓扑,并设计各部分的控制策略。首先,采用序分量控制维持不对称故障下输入级电流和电压的稳定性,在此基础上提出一种无功分段补偿控制向网侧提供无功支撑,以实现故障期间的低电压穿越。其次,调制波信号中注入合适的三次谐波,抑制电压单相跌落时子模块电容电压波动,提高故障时直流电压的稳定性。最后借助Matlab平台搭建了仿真模型,验证了该拓扑及控制策略的正确性与可行性。

基于低频脉冲在线绝缘监视仪的设计

在变频驱动系统中,针对移动平台系统,比如刮板机、采煤机等,电缆线等绝缘部件存在老化、破皮等现象。同时IGBT的水冷基板因为承受过大水压而变形,使得IGBT内部绝缘陶瓷受损、绝缘下降等,所以必须针对这类变频电网研究一种在线绝缘监视仪。提出向变频器壳体注入低频电压,在变频器中线测量该电压,从而计算出变频电网的绝缘电阻,同时构建测量算法,介绍如何降低直流分量和分布式电容带来的干扰。最后设计出在线绝缘监视仪,在变频系统中进行测试试验,试验结果符合预期。

一种单相级联H桥整流器电压快速平衡方法

无工频变压器牵引传动系统是实现高速动车组轻量化的有效方式与发展趋势,以解决其前端单相级联H桥整流器(CHBR)直流侧电容电压不平衡问题为研究目标,开展以实现负载严重不对称情况下直流侧电压快速平衡的控制方法研究。分析了已有典型直流侧电压平衡控制方法的缺点,提出了一种基于电压补偿分量注入的单极性载波移相脉宽调制(CPSPWM-VOI)算法,该算法易于扩展到多个H桥级联的情况。与已有典型直流侧电压平衡控制方法对比,该方法具有更快的直流侧电压平衡速度和更强的直流侧电压平衡能力。计算机仿真和半实物实验都验证了该算法的有效性及理论分析的正确性。

MMC子模块故障后线电压恢复容错控制策略

模块化多电平换流器(MMC)桥臂无冗余子模块(SM)时,SM故障将导致故障相电压输出能力降低,进而导致MMC输出线电压不平衡。为恢复故障后无冗余MMC输出线电压特性,提高非故障桥臂SM利用率,文中基于中性点转移(NT)与直流分量注入(DCCI)控制,提出应用于无冗余MMC的SM故障容错控制策略。该容错策略通过NT控制,调整三相电压相角,确保输出线电压平衡。此外,文中提出三段式最优DCCI幅值计算方法。与现有方法相比,最优幅值DCCI能进一步提升非故障桥臂SM利用率,提高输出线电压幅值。基于PSCAD/EMTDC平台搭建三相MMC仿真模型,仿真结果验证了所提容错控制策略的有效性。