不平衡电网下Vienna整流器控制策略研究

Vienna整流器结构简单,功率密度高,被广泛应用于航空电源、电动汽车充电系统等工业应用中。不平衡电网下Vienna整流器通过准比例谐振(quasi-proportional resonance,QPR)控制器可以在静止坐标系下跟踪参考电流实现零稳态误差控制。基于QPR控制器的电流控制回路结构相对简单,但是其参数设计较为复杂。为解决这一问题,提出一种简易的QPR控制器参数设计方法,并验证系统稳定性。最后,在Vienna整流器实验平台上验证所提策略的有效性。

基于GPRS的油井远程监测系统

设计了基于GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)的油井远程监测系统,详细介绍了系统的组成,通过GPRS模块建立GPRS连接的过程以及通过PPP协议实现数据传送和监控的过程。该系统对于油井远程监控的实现具有实际应用价值。

单相并网逆变器的复合控制策略

针对单相并网逆变器在采用比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪,且输出滤波电容较大,使得系统不稳定及抗干扰能力差等问题,提出了一种基于准比例谐振(QPR)与PI的复合控制方法,既实现了对并网电流的无静差跟踪,又消除了PI控制引起的相位误差,同时也提高了系统的稳定性。仿真与实验充分地证明了QPR与PI的复合控制方法能够很好地实现电流的无静差跟踪。

基于准比例谐振控制的三相并网逆变器谐波补偿方法研究

针对电网不平衡和畸变条件下,传统并联谐振谐波补偿并不能有效抑制电网谐波引起的参考电流谐波对逆变器输出电流的影响的缺点,提出了一种改进型并联准比例谐振(QPR)谐波补偿方法,有效抑制了电网电压谐波引起的参考电流谐波。仿真结果表明,改进型谐波补偿方法有效地降低了并网电流的总谐波畸变率,提高了逆变并网系统的电能质量。

模块化多电平矩阵换流器准比例谐振控制研究

模块化多电平矩阵换流器(MMMC)作为一种新型的AC/AC变换装置,在分频输电等低频大容量场合很具优势,但其桥臂电流的控制较为复杂。首先对MMMC的拓扑结构进行分析并建立了数学模型,研究了桥臂电流的构成。针对桥臂电流传统的直接控制法控制精度较差的问题,引入了准比例谐振(QPR)控制策略,根据分频输电系统的特性设计了基于输入输出频率的准比例谐振控制器。根据系统有功和无功的控制要求,给出了定有功控制和定无功控制的外环控制策略。同时,推导了子模块电容电压和有功功率的关系,并对其应用双Clarke变换,提出了基于系统有功功率的子模块电压平衡策略。最后,在仿真平台上搭建了MMMC-FFTS系统仿真模型,对系统的稳态和暂态响应分别进行了仿真,并对直接控制和QPR两种控制方法的仿真结果进行了比较。仿真结果表明:改进的控制方法具有良好的稳态和暂态性能,且参考值跟踪精确度更高,验证了所提方法的可行性与优越性。

两级式单相光伏并网逆变器输入电压PI+QPR鲁棒控制器设计

为了提高MPPT效率,必须抑制两级式单相光伏并网逆变器系统输入电压的低频纹波分量。深入研究了基于PI级联准比例谐振(PI+QPR)控制器的纹波抑制策略,给出了具备纹波鲁棒抑制能力的电压控制器设计准则和设计方法。首先建立了两级式单相光伏并网逆变器输入电压低频纹波分量抑制分析的数学模型;然后,以前置电容式Boost变换器为例,分析了纹波抑制条件以及环境因素对该条件的影响;在此基础上,推导出具有低频纹波鲁棒抑制能力的输入电压控制器参数设计准则;给出了PI+QPR控制器的解耦设计方法,使得PI控制器负责系统的鲁棒稳定性,而基于纹波鲁棒抑制条件设计QPR控制器参数,从而确保系统兼具鲁棒稳定和低频纹波鲁棒抑制能力;最后,通过200V·A的样机仿真验证了理论分析的正确性和可行性。

通风机变频器的QPR控制策略应用研究

变频器可以实现电机的节能运行,目前已广泛应用于矿井通风机的调速系统中。不同于传统的控制系统,由于变频器输出电压是交流量,此时采用传统PI控制器无法实现无静差跟踪。为此在通风机变频调速系统中引入了基于内模原理的准比例谐振(QPR)控制器,在自然坐标系下实现了对交流量的无静差跟踪。最后在PLECS下搭建了系统仿真模型,仿真结果证明了该控制策略的有效性。

电网电压不平衡及谐波状态下的并网逆变器控制策略

为了提高并网逆变器在电网电压不平衡及谐波状态下的适应能力,使其能够输出高质量的并网电流,需对传统并网逆变器控制策略进行改进。以αβ坐标系下LCL型并网逆变器模型为研究对象,提出一种基于准比例谐振(QPR)和电网电压前馈的控制策略。首先,分析了并网电流与其给定值和电网电压之间的关系,得出稳态误差及扰动分量产生的原因。然后,通过QPR控制策略来实现并网电流的无静差控制,引入电网电压前馈控制来抑制电网扰动对并网电流的直接影响。同时,为了提高传统锁相环在电网电压非理想情况下锁相精度及谐波抑制能力,对传统锁相环做进一步改进,以提高锁相环抗扰能力。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真验证,仿真结果表明该控制策略能够在电网电压不平衡及谐波状态下得到高质量的并网电流,使逆变器能高效稳定运行,验证了该控制方法的有效性和正确性。

用于分布式风电的LCL型STATCOM控制策略研究

为解决分布式风电接入电网带来的电压波动以及补偿装置谐波污染等电能质量问题,引入(inductance-capacitanceinductance,LCL)耦合型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)。针对系统非线性时变的特殊性和装置补偿性能的提升,提出LCL型STATCOM基于过渡过程的并网点电压外环非线性PI与电流内环准-比例谐振(QPR)串级的双环控制。利用过渡过程降低信号起始误差,实现超调降低、响应速率加快;通过频率特性分析,设计了适合系统的QPR控制器参数。通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,对比分析双PI控制策略下装置的电压波动抑制和谐波治理效果。仿真结果表明,该控制策略对系统电压波动和电流畸变率具有更好的抑制效果,能有效提升系统运行稳定性和电能质量。

微网中载波移相并联变流器环流抑制

PWM变流器载波移相并联可以增大系统容量,减小入网电流谐波,但存在环流问题。首先分析了三相PWM变流器环流的等效数学模型,讨论了零序环流(ZSCC)产生原因。对零序电压注入式SVPWM调制算法所产生的环流进行傅里叶分析,针对零序环流的直流分量和3、9、15次谐波分量,提出一种基于准比例谐振(QPR)和比例积分(PI)结合的零序环流抑制方法,对4个模块并联的变流器环流抑制方法仿真。搭建了实际微网系统并进行了并网和离网实验。仿真和实验结果表明该策略可以有效地减小入网电流谐波和环流。

快速响应的多电平双向电源及高精度电压控制方法

提出了一种快速响应的多电平双向电源及高精度电压控制方法 ,通过负载电流的中高频分量前馈,有效提高了系统的动态响应速度,并降低冲击性负荷下电源输出电压的剧烈扰动,增强了多电平电源的抗扰性能;同时针对电压环提出准比例谐振QPR(quasi-proportional resonance)+重复控制的控制方式,实现了输出电压在基频和主要次谐波频率处的无静差控制,从而提高了多电平电源输出电压的控制精度。所提控制方法能够有效提高系统的动态响应性能及其输出电压的控制精度,增强系统稳定性,可用于解决海岛国防设施和民用设备可靠供电的难题。

基于准比例谐振控制器的5相感应电机电子变极研究

针对采用传统比例积分(PI)电流控制器的5相感应电机(FIM)电子变极过程中存在转矩、转速动态响应慢和波动大的问题,设计了一种准比例谐振电流控制器(QPR)控制FIM电子变极。设计的QPR控制器在传统比例谐振控制的基础上进行了阻尼项修正,实现了电流的无静差跟踪。加入相应的谐波抑制算法以改善电机变极切换过程中的抖动问题,同时在变极前后获得了更好的稳态性能。采用变参数化设计QPR控制器实现了谐振频率点随电机转速的自适应变化。使用预修正Tustin变换的离散化方法,保证了QPR控制的稳定性和谐振频率的无偏差。随着电机运行平面的改变切换谐振频率,实现了电子变极前后的两段式精确控制。实验结果表明:所提方法有效提高了FIM电子变极过程中的转矩和转速动态响应性能并减小了其波动。

基于TAC-Heric的光伏并网逆变器拓扑控制研究

因在传统非隔离型光伏并网逆变器中存在交、直流解耦拓扑中点电压悬浮问题,导致漏电流无法被有效抑制,因此提出一种有源T型中点箝位控制TAC-Heric(T-type active clamp Heric)。基于传统Heric拓扑技术,在其拓扑分压电容中点与续流桥臂中点之间添加T型通路,以此来对中点电压进行有效箝位并抑制漏电流。此外,基于TACHeric控制,对PI、PR以及QPR控制器的特性进行分析,在此基础上,采用PI+QPR综合控制策略,有效降低了并网电流谐波畸变率,提高了系统的电能质量。最后,理论和仿真分析验证了TAC-Heric能更好地抑制漏电流以及所提控制策略的可行性。

基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器控制研究

为改善微电网系统中的输出电能质量,针对并网逆变器输出电流中存在的谐波问题,设计了一种附加谐波补偿器的QPR控制器.首先,建立三相并网逆变器系统的数学模型;然后针对QPR控制方法无法消除逆变器输出电流中谐波的问题,构造了QPR调节器与谐波补偿器并联的电流控制器,以实现对逆变器输出电流中谐波的抑制;最后建立基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器仿真模型.仿真结果表明,所构建的电流控制器系统具有谐波补偿能力,采用该控制策略的并网逆变器系统具有高质量的输出电流和较小的功率及频率波动.

基于改进的准比例谐振控制MMC逆变器环流抑制策略

模块化多电平逆变器(MMC)由于子模块电容电压的波动引起电容电压的不平衡,进而导致相间环流(CCSC),给系统造成一系列的影响。结合环流谐波成分分析,设计一种基于改进的准比例谐振(QPR)控制器的环流抑制策略,通过改进控制器的控制方式,采用坐标变换将环流中负序的二次环流谐波和正序的四次谐波同时转变成三次的环流谐波,然后采用改进的控制器来抑制变换后的三次环流谐波,对比传统PI环流抑制策略,分析了改进的QPR控制器的可靠性。基于MATLAB/Simulink平台上搭建五电平的MMC逆变器仿真模型,验证所提出控制策略的有效性和可靠性。

基于询问-劝说-转介模式对肿瘤科护士开展预防住院患者自杀培训的研究

目的提高肿瘤科护士预防住院患者自杀的知识和综合技能。方法对47名肿瘤科护士开展询问、劝说和转介模式(Question,Persuade,and Refer,QPR)的住院患者自杀预防培训,培训内容包含患者自杀基础知识、患者自杀风险评估、患者自杀预防和自杀高危患者转介。采取线下授课、情景模拟等相结合的培训方式。培训前后分别用护士自信问卷、自杀评价问卷、住院患者自杀护理管理核查表调查对培训效果进行评价。结果经过培训后肿瘤科护士预防住院患者自杀的信心、住院患者自杀预防的态度和认知水平、护理管理水平均有所提高(P<0.05)。结论对肿瘤科护士开展预防住院患者自杀培训,能有效提高肿瘤科护士预防住院患者自杀的知识水平和信心,促进预防住院患者自杀护理管理水平提升。

基于改进鲁棒重复控制与QPR的光伏电流控制策略

为提高微电网中光伏逆变器的功率控制性能,改善光伏发电的并网电流质量,首先建立光储微电网中光伏主电路的状态空间模型,基于此模型,提出一种"嵌入式"的鲁棒重复控制模型,改进传统重复控制中的内模结构,并加入鲁棒补偿器,通过线性矩阵不等式法求得最优配置,以提高控制系统的稳定性能和跟踪精度。然后结合准比例谐振(QPR)控制良好的滤波效果,提出一种基于改进鲁棒重复控制与QPR并联的光伏电流控制策略。最后在RTDS仿真平台上对所提策略进行验证,仿真结果表明,该策略可以有效地提高光伏逆变器的电流跟踪性能和谐波抑制能力,从而验证该策略的有效性和工程应用价值。

T型三电平充电模块的平坦-QPR控制策略

为提高直流充电桩T型三电平充电模块的鲁棒性能和动态性能,减小网侧电流谐波含量,提出一种基于微分平坦理论与准比例谐振控制(QPR)相结合的新型双闭环控制策略。该控制策略内环采用无需解耦的准比例谐振控制,外环采用以电容能量为平坦输出的平坦控制。对T型三电平模块的工作原理进行分析,并给出该控制策略的具体实现方案。在仿真平台将该控制策略与传统PI控制进行对比,仿真结果表明:基于微分平坦理论与准比例谐振控制的双闭环控制策略改善了T型三电平的鲁棒性和动态性能,输出电压稳定,交流侧谐波含量少。

基于PI与QPR双闭环控制的光伏并网系统控制策略

传统的比例积分(PI)控制器在光伏三相逆变器系统中存在无法实现无静差跟踪及谐振抑制效果较差的问题,为提高光伏三相逆变器系统谐振抑制效果及电流控制效果,提出一种基于PI与准比例谐振(QPR)双闭环控制的光伏三相逆变器系统控制策略。设计了基于PI与QPR双闭环控制的控制策略及控制框图,实现入网电流无静差跟踪,具有更好的入网电流波形及谐振抑制效果,提升了系统的稳定性。最后,通过在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证了该控制策略的正确性和有效性。

基于RGA和αβ坐标系的直驱风场内机组间谐波交互分析

针对直驱风场内各机组电流控制回路间的谐波交互特性展开研究。基于αβ坐标系,采用准比例谐振控制(Quasi-Proportional Resonance, QPR)跟踪风机输入参考电流。考虑逆变器数字延时、附加电容电流反馈有源阻尼抑制LCL固有谐振,结合风场拓扑结构,建立直驱风场多输入多输出传递函数矩阵模型。基于相对增益矩阵(Relative Gain Array, RGA)原理,定量地分析了不同控制参数、等效电网电感及并网风机台数对各机组电流控制回路间谐波交互作用的影响规律。分别在Matlab/Simulink软件和StarSim+PXI硬件在环实时仿真平台上搭建了直驱风场并网模型,仿真和实验结果验证了机组间谐波交互作用分析方法及结果的有效性和正确性。