磁感定义与复磁路相量分析

该文以变压器为例,分别建立并联和串联两种形式的等效正弦交变复磁路模型,相应地给出两种磁感的不同定义和物理意义,并比较各自的优劣势。首先,以相量图的形式分析不同负载性质等效复磁路中各物理量的相位关系,并在磁感定义的基础上完善磁路与电路的类比关系;其次,推导任意负载下等效电路有功和无功功率与类比复磁路中等效电路中虚拟有功和无功功率的数值关系;然后,以同步发电机为例,利用基于磁感的等效复磁路分析交流电机中定转子磁场的相互作用,分别基于等效复磁路和有限元方法分析一个变压器算例,验证理论分析的正确性;最后,给出研究结论,并据此客观地分析基于磁感的复磁路的作用。

基于虚拟磁链直接功率控制的四象限级联型多电平逆变器简化结构

传统四象限级联型逆变器由多个四象限电压胞组成,需要大量电量传感器及滤波电感,造成系统体积和成本显著增加。该文提出一种四象限级联型逆变器的新型简化结构,将基于虚拟磁链直接功率控制策略(virtual-flux-linkage direct power control strategy,VF-DPC)的PWM整流器与传统H桥逆变器相结合,引入虚拟磁链的概念并用于计算瞬时有功和无功功率,无需检测输入变压器二次侧输出电压,省去了交流电压传感器,并避免计算输入电流的微分;通过适当提高变压器感抗以起到滤波作用,从而取代了电压胞输入端滤波电感。所提出的简化结构具有体积小,有效降低传感器数量,抗干扰能力强,能量自由双向传递,输入、输出电流谐波含量较低等优点。仿真和实验结果证明了该新型简化结构及其控制策略的正确性和可行性。

基于虚拟磁链的直接功率控制在VSC-HVDC中的应用

基于电压源换流器的高压直流输电系统(voltage sourced converter HVDC,VSC-HVDC)作为一种新型的直流输电技术,克服了传统直流输电系统中的换相失败、必须联结于有源网络等缺点,在新能源发电并网、孤岛供电、交联系统互联等应用场合具有广阔前景。研究了VSC-HVDC系统基于虚拟磁链定向直接功率的控制方法,根据推导的VSC电流矢量方程分析了空间电压矢量对有功功率、无功功率的作用机制,并由此改进了功率开关器件控制开关状态表的选择方案,仿真结果表明,新的开关状态表使得系统有功、无功功率调节更加平滑、快速,功率波动更小,从而提高了电力系统的稳定性。

改进的基于虚拟磁链直接功率控制方法

介绍了三相电压型PWM整流器基于虚拟磁链的直接功率控制(VF-DPC),介绍了虚拟磁链估算中积分初值问题的解决方法,以及一种改进开关表(ST)。仿真结果表明:改进ST是可行的,与传统开关表比,改进ST后的输入电流谐波含量要小得多;与基于电压定向的DPC(V-DPC)相比,VF-DPC可减小电网电压不平衡或失真的影响,控制效果更好。

基于VF-DPC的地铁供电系统

为了克服传统虚拟磁链(VF)计算器存在直流偏移、积分饱和的问题,将虚拟磁链直接功率控制策略(VFDPC)应用于地铁牵引整流器中。虚拟磁链直接功率控制策略可以直接计算瞬时有功功率P和无功功率Q,结合SVM,构成了开关频率固定VF-SVM-DPC控制策略。仿真实验证明,此控制策略性能良好,牵引供电系统鲁棒性好、动态响应速度快且谐波污染少,能满足地铁牵引供电系统的指标要求。