高压级联SVG电流PR控制策略

对SVG在出现无功阶跃扰动时的补偿控制进行深入研究。SVG在无功功率调节时,如果出现阶跃扰动,无功功率的调节会直接影响有功功率的调节,这是因为传统的旋转坐标系控制方法对于有功功率和无功功率的控制环路之间存在耦合关系。为此,文中引入了有功和无功的解耦控制。另外,无功的阶跃信号会引起直流母线电压的突变,故将直流分量引入装置侧输出电流的值,并将这个直流分量滤除,保证控制的稳定性。最后在仿真的基础上,以光伏电站为背景对所提方法进行现场验证,结果充分证明了该算法的有效性。

基于PR控制单相逆变器的二次谐波电流抑制

针对前级为boost+LLC谐振电路的DCDC变换器的三级式单相逆变器进行研究,首先简单介绍了拓扑选择及其工作原理,其次描述了在该拓扑结构下输入二次谐波电流的产生机理,提出一种基于PR控制的抑制三级式单相逆变器输入二次谐波电流的方法,并给出了数字化实现方法。通过仿真验证了该方法的有效性并给出了其带来的影响。最后研制了1台10 kVA三级式单相逆变器,并验证了PR控制对于输入二次谐波电流的抑制效果。

基于多谐振控制器和电容电流反馈有源阻尼的PWM变换器电流环参数解耦设计

基于电容电流反馈有源阻尼的LCL型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器并网电流控制中,通常采用多谐振比例谐振(proportional resonant,PR)控制器来实现静止坐标系下正弦电流给定的无静差跟踪和抑制电网电压特定次谐波影响。针对电流环控制器复杂、参数多、设计难的问题,采用频率域理论分析电容电流反馈系数和准PR控制器各参数对电流环性能的影响。在此基础上,提出一种电流环控制器参数解耦简化解析设计方法,根据稳定性、稳态误差和相位裕度要求,分别设计电容电流反馈系数及PR控制器相对谐振增益系数和比例系数。该设计方法简化了控制器参数之间的耦合关系,且多采用解析计算,不需要反复试凑。实验结果验证了所提出的参数解耦解析设计方法是可行和有效的。

基于自适应准PR控制器的MMC环流控制策略研究

模块化多电平变流器(MMC)正常运行时偶数次环流的存在,会增加系统损耗,影响系统的安全运行。针对MMC桥臂电流中的二倍频环流,提出一种自适应准PR控制的方法,并给出相关参数的调整规则;同时对子模块电容电压的扰动进行前馈补偿,以抑制子模块电容电压的扰动所引起的其他偶数次环流。所提出的控制方法无须进行坐标变换和相间解耦,各相只需一个准PR控制器就可以同时抑制MMC中的偶数次环流,结构简单,且能适应负载的变化。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性。

PR控制LCL型DSTATCOM电流内环参数设计

为了使DSTATCOM在复杂的工况下稳定运行且具有较高的补偿能力,同时减少开关谐波对配电网造成的二次污染,采用基于正序电压同步变换的广义无功电流检测方案及基于PR控制器的分相控制策略,提出一种LCL型DSTATCOM的电流环控制器参数精确设计方法。利用频率特性分析法分析电容反馈系数和PR控制器各参数对系统电流环的影响,以系统稳定裕度和补偿性能为指标,设计出各参数的取值范围,进而依据频率特性给出符合实际工况的参数值选取优化方案。仿真与试验结果表明,所提出方法能使系统保持较高的电流无静差跟踪能力、较好的稳定性及动态性能。

基于改进的PR调节的单相LCL双闭环电流控制并网逆变器的研究

LCL滤波器具有滤波特性能好、体积小的优势,被越来越广泛地应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计不利。目前可采用多种控制策略来解决上述问题。其中,单环并网电流控制策略是严重欠阻尼系统,谐振尖峰的存在会引起电流波形畸变,PI调节器并不能使闭环系统稳定,PR调节器通过增加特定频率的电流回路增益来抑制谐波误差,但频率漂移影响和控制系统的带宽。本文采用双环电流控制策略,提出一种频率跟随的PR控制器。试验结果表明,该策略能有效解决逆变器在电网频率波动情况下进网电流谐振和进网电流的功率因数问题。

三相LCL型并网逆变器双电流环控制器设计

并网逆变器在当前电网中具有举足轻重的地位。本文针对三相LCL型并网逆变器进行了研究,建立了其数学模型,给出了其双电流环控制器的设计方法,并针对于常规双电流环控制稳定裕量低的弊端,提出了一种改进型双电流环控制策略。最后,进行了仿真验证,分析表明,在较为理想的模型下,两种双电流环控制策略均具备较为优秀的控制效果,但在非理想模型下,所提改进型控制策略具备更大的稳定裕量,更适合在实际数字控制系统中应用。

基于PR控制器的改进型虚拟同步发电机技术

电压控制型虚拟同步发电机技术(VSG)和电流控制型虚拟同步发电机技术是目前较主流的2种虚拟同步发电机技术。针对原有VSG技术对有功功率和无功功率的跟踪特性较差问题,提出一种改进型VSG技术。通过嵌入PR控制器,一方面可对有功功率和无功功率进行前馈补偿,以改善原有VSG的功率跟踪特性,使其能更好地适应并网,另一方面能实现在特殊情况下由改进的VSG平滑切换到原有VSG,以适应频率、电压快速变化的电网。在RT-LAB半实物仿真平台的实验验证了所提控制策略的正确性和可行性。

负载不对称三相串联谐振逆变器电流平衡控制策略

为实现对三相无线电能传输系统功率传输的有效控制,对一次侧采用串联谐振逆变器的三相无线电能传输系统进行了详细的分析。基于PR控制器可有效实现对某一频率的正弦信号进行跟踪控制,针对负载不对称工作模式下三相电流不平衡导致功率传输控制困难问题,在??坐标系中采用PR控制器,对一次侧三相电流进行电流平衡控制。仿真和实验结果表明,PR控制器能够对三相串联谐振逆变器的负载电流进行追踪控制,较好地解决三相电流不平衡问题,为三相无线电能传输系统的功率传输控制研究奠定了基础。

感应发电机全功率风电变换器的改进PR控制

在两相静止坐标系下采用改进的PR控制器实现对并网逆变器的控制,同时引入电容电流反馈实现了对LCL滤波器存在的固有电流谐振进行抑制控制,大大简化了并网逆变器控制算法的复杂性。通过实验对所提出的控制策略进行验证,实验结果表明,所提出的控制策略能控制感应全功率风电机组平稳发电运行,具有功率因数调节方便、无冲击并网等优点。

基于电流预测及谐波抑制的双三相永磁同步电动机容错控制研究

针对传统的比例积分(PI)控制器在双三相永磁同步电动机(DTP-PMSM)容错控制系统中存在响应速度慢及谐波电流大的问题,本文提出一种基于电流预测及谐波抑制的DTP-PMSM容错控制策略,通过对一相绕组故障后的DTP-PMSM进行建模,然后对电压方程进行二次解耦变换,在基波子平面的电流环中引入无差拍控制器以提高系统的动态响应速度,同时在谐波子空间引入比例谐振(PR)控制,抑制谐波电流对电动机运行的影响。通过仿真结果对比表明,所研究的容错控制策略能使电动机在单相断相后保持稳定运行,且相较于传统PI控制器,在动态响应速度及谐波抑制方面具有一定优化效果。

双馈风电机组网侧变流器优化PR控制策略

建立双馈风力发电系统网侧变流器的数学模型和基于电压电流双闭环控制策略系统。基于PI控制器的电压定向矢量控制策略虽然可以实现定子有功功率和无功功率的解耦控制,但是易受周围环境和线路参数变化的影响,在谐波抑制方面效果差。提出了优化的PR控制器,在该控制器和矢量控制结合的策略下,可省去电路中的耦合项和前馈补偿项,能够很好地实现定子功率的独立控制并保证系统的控制精度。仿真结果验证了所建立数学模型和控制方式的正确性。

基于双闭环电流控制并网逆变器研究

针对LCL并网逆变器电流谐波问题,在无源阻尼的基础上应用虚拟电阻法。再引入LCL并网逆变器的滤波电容电流作为电流内环,抑制LCL滤波器的高频谐振;利用并网电流的电流外环采用可以实现无静差跟踪PR控制器。通过仿真与实验结果分析验证了双电流闭环控制策略下的光伏并网逆变系统可以实现并网,改善电流谐波。

LCL型并网逆变器无锁相环控制技术

基于同步参考系的锁相环技术在并网逆变器电流控制中得到了广泛的应用。文章提出了一种无锁相环的LCL型并网逆变器控制技术。该控制策略基于瞬时功率理论的无锁相环控制方案和正序基波分量提取算法计算并网电流参考值,同时对准PR+HC电流控制器在电网基频偏移时无法保证谐波抑制的缺点提出了相应的解决措施。理论分析表明,在非理想电网条件下,该并网控制策略可以提高并网质量,改进了原有繁琐的锁相步骤、坐标变换、解耦控制等环节,具备无功独立控制功能,能够自动跟踪电网频率的偏移。最后实验证明文章理论的正确性和可行性。

电气化铁路并联型铁路功率调节器控制策略的仿真研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中三相网侧谐波、无功和负序等电能质量问题,同时满足电气化铁路补偿容量大的要求,提出了采用并联型铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)配合降压变压器的综合补偿方案,具体研究了并联型RPC的控制策略并进行了仿真分析。提出了对RPC的指令电流检测采用平衡补偿电流检测法,对RPC的补偿电流控制采用基于比例谐振(proportion resonance,PR)控制器的三角波比较控制方式,同时将载波相移(carrier phase shift,CPS)技术应用于RPC的控制。最后,利用MATLAB/Simulink搭建了由2个RPC并联构成的补偿方案的仿真模型。仿真结果表明:RPC投入运行后,三相网侧电流为与电网电压同相位的三相正弦对称电流,只含有开关频率整数倍次的高次谐波;通过进一步采用CPS技术,开关频率奇数倍次的高次谐波被有效滤除,三相网侧电流总谐波畸变率由8.04%降低为2.24%。仿真结果验证了并联型RPC在解决牵引供电系统中三相网侧电流谐波、无功和负序等电能质量问题方面的可行性与优越性,为并联型RPC的工程应用提供了有价值的参考。

静止坐标系下LCL型并网逆变器控制策略的研究

通过分析三相LCL型并网逆变器在两相静止坐标系下的数学模型,提出了一种静止坐标系下利用准比例谐振(proportional resonant,PR)控制器实现入网电流无静差跟踪的控制策略。为了有效抑制LCL滤波器由于阻尼不足而产生的谐振,引入电容电流反馈来实现有源阻尼。采用频域分析法,根据稳定性、稳定裕度以及稳态误差要求,分别设计电容电流反馈系数及准PR控制器的比例系数和谐振增益系数。仿真与实验结果验证了所采用参数设计方法的正确性和所提出控制策略的可行性。

带LCL滤波器的单相并网逆变器

针对相同滤波效果下采用L型滤波器的单相光伏并网逆变器的PI控制需要较大的电感值以及存在高损耗、电流内环响应速度降低和成本较高的不足,提出了采用基于LCL滤波的电容电流反馈和电网电压前馈的准PR控制策略,以增加系统阻尼、抑制振荡、提高系统稳定性能,并通过Matalab/Simulink软件搭建仿真模型进行了验证。结果表明,经LCL滤波后,在准PR控制策略下,加入电容电流反馈和电网电压前馈后,获得的入网电流畸变率更小,实现了入网电流的无静差跟踪,抑制了电网电压的扰动,且系统输出的波形满足入网要求。

三相四线制并网系统零序电流控制策略分析

在三相并网系统数学模型的基础上,对正序和负序旋转坐标系下的电流环控制过程进行分析,给出了三相静止坐标系下的该模型的等效形式,提出一种零序电流的控制策略,其控制参数与正序、负序电流控制器可以共用,简化了参数的设计过程.并对该控制器进行稳定性分析,证明控制策略的可行性,最后利用仿真和实验证明了该零序电流控制策略的有效性.

双三相永磁同步电机谐波电流抑制技术

双三相永磁同步电机定子之中拥有着相对较大的谐波现象,而且按照比例谐波控制器能够在谐振处实现无穷大的增益,可以对交流信号实现无静差跟踪调节方面的特性研究。对此,提出了一种以PR为基袖进行谐波电流实现抑制方面的控制策略.对于z1〜z2两个子平面通过PR控制器进行控制能够显著改变电流波形,使谐波电流含量下降一半以上,可以在很大程度上降低逆变器容量以及电机的损耗,有效提升了电机运行的整体性能。