分布式控制同步误差对H桥并联拓扑结构均流特性影响分析

受现有电力电子开关容量限制,大容量直流变换器通常以开关管并联方式扩展装置单机容量。但驱动线路过多会增加装置的故障率和维护难度,装置容量变化时,控制器和驱动电路都要重新设计。针对该问题,提出一种基于分布式控制的H桥并联大容量三电平直流变换器拓扑结构,分析了分布式控制同步误差对H桥并联拓扑结构均流特性的影响。在H桥并联拓扑结构中通过高速光纤环网,实现多个H桥模块的驱动脉冲同步和分布式控制。分析了同步误差和死区宽度对装置稳定运行的影响,分布式控制同步误差和限流电感将决定H桥模块的电流均衡度,给出了H桥模块限流电感设计依据。制作了一台基于H桥模块并联的实验样机,对所述分析进行了验证。

多级H桥并联变换器的谐波分析

在简要分析多重化变换器和多级H桥并联变换器系统特性的基础上,采用傅里叶分解的方法分析了多级H桥并联变换器消除低次谐波的机理,结果表明9个H桥并联变换器可以消除n=18k±1(k=1,2,3,…)次以外的谐波,具有减少对电网谐波污染的优点.最后,给出了PSPICE仿真和系统实验波形.

H桥并联的关键技术研究

针对实际应用对电源输出电流越来越大、纹波越来越小的要求,本文提出了一种H桥并联控制的时序逻辑与并联电感的设计方法。在H桥并联控制逻辑中介绍了基本的控制时序并在此基础上推理出纹波更小的控制逻辑,在并联电感的设计方法中给出了设计要点和实例,并通过实验证明了控制逻辑的正确性与并联电感的稳定性。

H_∞控制方法在中频逆变器中的应用

400Hz中频逆变器和工频（50Hz）逆变器相比，在1个周期内的采样点少了8倍，控制精度大大降低，系统静差很难消除。为了实现系统的无静差跟踪以及克服不确定参数对系统性能的影响，在建立单相静止中频电源数学模型的基础上，把负载和线路电缆参数作为不确定因素，基于H∞混合灵敏度方法设计了一个鲁棒控制器，并搭建了1台10kW的试验样机。通过Matlab软件和样机分别对系统进行了仿真和相关实验，仿真和实验结果表明：所设计的鲁棒控制器仅采用1个电压环就能够使系统有很好的动静态性和鲁棒性能，稳态电压在114．5~115．5v之间，动态恢复时IN〈10ms，并且完全能够抑制线路电缆不确定的影响。

基于双自由度控制的直流微网中多DG负极接地故障环流抑制

直流微网中的分布式发电单元（DG）将可再生能源转化为电能,并通过并联H桥DC/DC变流器将电能输送到直流母线,能够有效地解决能源危机和环境污染问题。但由于很多DG安装在室外,线路易于老化使绝缘变差,特别在雷雨天气时,DG侧容易发生接地故障,导致某些变流器内部流过很大的共地环流,这会触动变流器过流保护装置从而影响系统稳定性。针对直流微网中多DG负极接地故障造成的共地环流问题,利用双自由度控制策略对共地环流进行抑制,从而有效地提高系统的故障穿越能力,并且系统在正常运行和故障情况下无需控制策略切换,从而不影响经济成本。首先论证传统双极性调制方法不能抑制所述共地环流,然后提出双自由度控制策略,即通过共模控制来抑制共地环流,并且通过下垂控制来提高各变流器均流精度,同时施加惯性环节抑制电压跌落,最后通过仿真和实验结果表明各种工况下所提控制方法的优越性。

基于交错调制PWM技术STATCOM系统的研究

针对静止同步补偿器(STATCOM)系统,采用并联H桥变流器拓扑结构提高STATCOM装置的补偿容量。同时,对并联H桥直流侧电容进行数学分析,结合交错调制PWM技术,提出一种适合于并联H桥拓扑下STATCOM系统控制策略。研制电压1140V、容量500kvar的STATCOM装置,试验结果证明了该策略的优越性与正确性。

隔爆型静止无功发生器在煤矿中的应用研究

针对煤矿井下电网功率因数低,长距离供电导致线路末端设备启动困难,谐波含量大等现实情况,研制了一种静止无功发生器(STATCOM)系统装置。该装置采用并联H桥变流器拓扑结构来提高STATCOM装置的补偿容量。同时还提出一种适合于并联H桥拓扑下STATCOM系统控制策略,并搭建了研制1 140 V/500 k Var的试验平台,试验结果证明了该策略的优越性与正确性。