矩阵变换器网侧功率因数控制研究

受输入滤波器参数和系统功率的影响,矩阵变换器网侧功率因数在采用传统控制方法时,网侧功率因数控制精度不高。为克服这一问题,通过建立矩阵变换器时域数学模型,提出一种高精度的网侧功率因数控制方法,并将其与传统网侧功率因数控制方法进行了对比研究。仿真结果表明采用本文所提网侧功率因数控制方法是正确可行的。

双级矩阵变换器的网侧功率因数

通过建立双级矩阵变换器数学模型,得到了网侧功率因数角的解析表达式,着重探讨了系统各参数对网侧功率因数的影响,得出了18开关双级矩阵变换器网侧功率因数可调范围受系统参数影响的结论,通过仿真试验表明了理论分析的正确性。为解决双级矩阵变换器输入功率因数不为1的问题,提出了网侧功率因数闭环控制方法,解决了目前网侧功率因数无法实现动态补偿的问题,使网侧功率因数在系统参数变化时仍然保持为单位功率因数,最后通过实验表明该方法的可行性与有效性。

双馈风电机组网侧控制器参数辨识的频域方法

提出了基于频域方法解耦辨识双馈风电机组网侧控制器参数的新方法。首先根据双馈风电机组网侧控制器模型以及发电机端口到网侧控制器的电压方程,推导出网侧控制器的解耦模型,该模型可实现d轴和q轴参数的解耦辨识。然后根据解耦模型传递函数的幅值灵敏度及相位灵敏度,分析了网侧控制器参数的可辨识性及辨识的难易度。通过在输入参考信号上叠加伪随机信号,根据输入信号的自功率谱及输入、输出信号的互功率谱,获得传递函数的频率序列。最后应用Levenberg-Marquardt优化算法对网侧控制器各参数进行了辨识。50次辨识值的方差表明了参数辨识结果的稳定性,辨识结果表明了所提方法的可行性。

三相T型滤波并网逆变电源的网侧电流直接控制技术

并网逆变电源是新能源分布式发电、微型电网系统中的关键装置。为了利用较小的电感量就能获得低谐波含量的高质量馈网电流,通常在逆变电源与电网之间接入T型滤波器,然而,T型滤波网络为三阶无阻尼系统,易发生谐振。本文提出了基于同步旋转坐标系下的网侧电流反馈作为外环和基于同步旋转坐标的电容电流反馈作为内环的网侧电流直接控制策略,对该方案进行了系统建模和稳定性分析,研究了T型滤波网络与控制器参数之间的优化关系。通过仿真和实验验证,该控制策略既能使并网逆变电源输出电流的相位与电网电压相位完全一致,又可抑制系统振荡,增加系统稳定性,同时又具有良好的稳态和动态性能,保证了向公共电网输送的电能质量符合IEEE 929—2000标准要求。

一种Boost PFC电路改进VOT控制策略研究

为了解决恒定导通时间(COT)控制策略下负向谐振电流和输入滤波电容引起功率因数(PF)和总谐波失真(THD)性能变差的问题,提出一种改进变导通时间(VOT)的控制策略。通过自适应增加导通时间以抵消负向谐振电流,减小相位差,使电感平均电流在工频周期内接近正弦波,并分析其工作原理与控制过程。结合主电路设计关键参数,研制1台额定功率320 W的样机,进行COT控制策略和改进VOT控制策略的对比实验。计算机仿真和实验结果表明,改进VOT控制策略在265 V高电压输入20%负载工作时,PF值由0.726提升至0.801,THD由27.92%降低至18.4%;在40%~100%负载时满足PF>0.9、THD<15%的要求,验证所提控制策略的有效性。

一种离网型储能变流器的电流控制方法及装置

近日,国家知识产权局公布专利＂一种离网型储能变流器的电流控制方法及装置＂,申请人为国网冀北电力有限公司电力科学研究院。本发明提供了一种离网型储能变流器的电流控制方法及装置,涉及电力系统技术领域。方法包括：通过电流采样,获取IGBT侧电流和微电网侧电流;判断IGBT侧电流和微电网侧电流是否分别小于预先设置的第一电流限值和第二电流限值;

多目标优化的预测控制用于矩阵变换器研究

为同时实现网侧功率因数、输出电流、共模电压和网侧谐波电流的控制,将其按照一定的权重关系建立了优化目标函数,通过采用预测控制预估未来时刻输入输出量的值,遍取27种矩阵变换器的开关状态,选择使目标优化函数最小的开关状态作为下一个周期的开关管动作。为减少网侧电流谐波,采用虚拟谐波阻尼方法,将网侧电流通过d-q旋转变换和低通滤波得到其谐波分量,再将该谐波分量通过坐标变换转移到矩阵变换器参考输出电流中。对基于预测控制所建立的优化目标函数1和函数2以及虚拟谐波阻尼方法用于两种优化目标函数的可行性进行了仿真验证。仿真结果证明了所提方法是正确可行的。

基于本地模式的DFIG风电场无功控制策略

针对目前风电场无功调节能力不足现状,提出了一种基于本地模式DFIG无功控制策略。针对根据DFIG定转子电流和静态稳定极限确定了DFIG的无功输出极限,从直流电压波动角度得到二者之间的优先级。在风电场无功电压损耗计算的基础上,给出了基于定子电压和输出功率的无功给定参考函数的本地模式无功控制策略。通过DIgSILENT/Power Factory算例对比了机组单位功率因数运行和本地模式DFIG无功控制策略运行方式的结果,验证了所提控制策略的有效性。

牵引四象限变流器的预测电流控制

以牵引四象限变流器为研究对象,在分析变流器工作原理的基础上,为提升变流器瞬态响应、降低网侧电流谐波、保证网侧单位功率因数和稳定直流侧电压,对变流器的预测电流控制策略进行了研究与分析。利用MATLAB/Simulink搭建四象限变流器主电路和预测电流控制系统模型,对牵引状态下的网侧电流谐波、网侧功率因数和直流侧电压进行仿真测试。仿真结果表明,在牵引工况下,基于预测电流控制的四象限变流器可以实现网侧电压电流同相、稳定中间直流电压以及降低网侧谐波含量。

CRH_3型高速动车组整流器预测电流控制仿真研究

对CRH3型高速动车组牵引传动系统采用的四象限整流器,在分析了其基本原理及其控制策略的基础上,利用Matlab/Simulink建立了一种基于预测电流控制方法的四象限脉冲整流器的仿真模型。仿真结果表明,预测电流控制方法可以保持中间直流环节电压的稳定输出,实现调压稳压的功能,并且网侧功率因数近似等于1,谐波含量较小。

永磁电机无电解电容驱动系统研究综述

永磁同步电机无电解电容驱动技术可以提高系统可靠性、降低成本以及减小体积,成为了现代电机驱动系统的一个重要发展方向,目前已在航空航天、工业传动和家用电器等领域得到了成功应用.本文主要围绕高功率因数控制技术、网侧输入电流谐波抑制和稳定性控制方法三个方面对永磁同步电机无电解电容驱动系统的发展现状进行介绍,针对这三个方面的关键技术和已取得的研究成果进行归纳和总结,指出了相应解决方案的优缺点,并进行了对比分析.最后针对永磁同步电机无电解电容驱动系统目前亟需解决的问题和发展趋势进行了分析和展望.