H桥级联型整流器电容电压平衡控制策略

针对H桥级联型整流器(cascaded H-bridge rectifier,CHBR)的电容电压平衡问题,在建立CHBR数学模型的基础上,研究了一种基于PI控制的直流侧电容电压平衡控制策略,采用载波移相调制策略(carrier phase-shifted SPWM,CPS-SPWM),理论推导出调制比与有功功率之间的关系,得出该电容电压平衡控制的均压范围。搭建了三模块CHBR的仿真模型和试验样机,试验结果验证了该算法具有较好的均压能力。     

级联型电压自平衡固态变压器

传统的级联型固态变压器存在级联单元间直流母线电压不平衡的问题,严重影响系统的稳定运行。常规的解决办法是控制各个级联脉宽调制(PWM)整流器或者双向DC-DC变换器,来调节每个单元的直流母线电压大小,但其控制复杂,运算量巨大,在级联数量较大时甚至无法使用。该文提出了一种新型的具有电压自平衡能力的级联型固态变压器,介绍了其拓扑结构和控制方法,分析了其自平衡的工作原理,并研究了其参数变化的影响。这种级联型固态变压器不需要任何额外的电压平衡控制,完全依靠拓扑电路实现电压的自动平衡,能够大大简化控制系统。仿真结果验证了该固态变压器的电压自平衡能力,表明其具有良好的工作性能。     

基于DSP单相半桥整流器的电压平衡补偿方法

应用TMS320F240设计了一套全数字基于单相半桥拓扑的单位功率因数整流器．通过针对输出电容的电压差值的直流分量进行补偿,解决了电压平衡问题．主要讨论了单位功率因数实现和电容电压平衡问题及其关系．通过仿真和试验证实,在不影响输入功率因数的条件下,可以实现电容电压平衡．     

采用功率内环和电压平方外环的电压型PWM整流器

根据电压型PWM整流器在同步旋转dq坐标系中建立的整流器功率控制数学模型,基于功率前馈解耦,解决了有功功率和无功功率互为耦合问题.为克服整流器电流控制策略、直接功率控制策略及非线性控制策略的不足,提出了采用功率内环、直流电压平方外环电压型PWM整流器的新控制策略.由于采用直流电压平方外环,提高了整流器直流电压跟踪和功率跟踪能力,使系统具有响应快、稳定性好、抗负载扰动能力强及结构简单的优点.给出了系统控制器的设计方法.通过正常负载及负载扰动情况下的计算机仿真,证明了新控制策略的可行性.     

混合级联 H 桥低压单元功率均衡策略

目的 三单元直流侧电压比为 1 ∶ 1 ∶ 2 型的混合级联 H 桥逆变器,在采用传统调制策略下,虽能够输出较好的电能质量,但逆变器低压单元在全调制度下会存在输出功率不均衡的问题,基于此,提出一种新型调制策略。 方法 基于传统的混合频率调制策略,首先对低压单元第二层载波进行重构,并利用重构后的载波特性为低压单元提供逻辑信号;其次通过对两个低压单元的脉冲信号进行逻辑运算控制,以获得低压单元功率开关器件的实际驱动信号,实现对低压单元脉冲信号的重新分配;为减少逆变器高压模块的开关损耗,对高压单元采用阶梯波调制方法。 结果 仿真结果表明:新型混合调制策略可以解决逆变器在全调制度下低压单元输出功率不均衡的问题,并且通过实验验证了新型调制策略可使低压单元输出功率达到近似 1 ∶ 1 的效果;仿真分析表明:采用新型调制策略的逆变器总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)值有所降低。 结论 新型调制策略能够减少载波数目,均衡开关损耗,并且在保留传统混合频率调制优势的基础上,降低逆变器的 THD 含量,提高逆变器的电能输出质量,同时在两个载波周期内解决了低压单元全调制下输出功率不均衡的问题。     

三相PWM整流器不平衡电网下的功率波动抑制控制

在电网电压不平衡下三相电压型整流器会产生负序电流致使有功功率和无功功率波动,而功率的波动又会导致网侧电流的畸变和直流侧电压的波动,从而影响整流器的工作性能.为了解决这些问题,本文利用不平衡电网下无功功率的新定义在α-β两相静止坐标系下建立了三相PWM整流器的数学模型,推导出有功和无功的功率表达式,得到了更为简单的参考电...     

电压型PWM整流器的直接功率控制

本文对电压型PWM整流器的直接功率控制方式进行了研究,对PWM整流器的开关状态进行扇区选择,控制策略简单有效,动态响应快。     

基于反馈线性化的三相电压型PWM整流器控制

根据三相电压型PWM整流器在两相旋转坐标系dq中的数学模型,应用输入输出反馈线性化原理,经过合理的简化,将三相电压型PWM整流器在dq坐标下的MIMO非线性数学模型转化为SISO模型,提出了三相电压型PWM整流器SISO反馈线性化控制策略,计算机仿真结果表明,该策略具有可行性。     

电压型PWM整流器功率控制策略研究

基于功率控制策略的三相电压型PWM整流器控制系统的组成与原理,通过建立基于MATLAB/Simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明DPC系统具有良好的动态性能,并具有结构简单、无PWM调制模块、高功率因数、低谐波干扰等优点。     

电压型PWM整流器变无功给定直接功率控制

为了抑制电压型PWM整流器直接功率控制中的有功功率、直流电压波动,加快系统的跟踪速度,提出了根据有功功率瞬时值与有功功率给定的差值设定无功功率给定值的新策略。当有功功率瞬时值与有功功率给定的差值小于给定临界值时,无功功率给定值为零;反之,无功功率给定值等于有功功率瞬时值与有功功率给定的差值。Matlab/Simulink仿真结果证明了该新策略的可行性。     

串联H桥多电平变频器电压空间矢量控制算法

为解决串联H桥多电平变频器调速系统中,由于电压矢量数目过多而带来的计算困难及电压矢量优化选择问题,在对多电平系统电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出了一种简单、通用的电压空间矢量控制算法。该算法采用以线电压作为中间值的方法对输出电压矢量及其作用时间进行计算,采用大小开关状态相结合的方法对脉冲宽度调制(PWM)脉冲进行输出。该方法同时具有需要定时器数目少,占用内存少和实现简单的特点。实验结果表明该控制算法是正确和有效的。     

单相二极管箝位三电平级联整流器的研究

为了解决级联整流器的输出电压均压问题,改进了一种基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制器的直流电压均衡方法,并将其应用于单相二极管箝位三电平级联整流器中.以三模块级联整流器为例,利用Matlab/Simulink进行了系统仿真,同时搭建了一套小功率实验平台并且实现了实验验证.仿真和实验结果表明:在采用改进的直流电压均衡控制算法下,可以有效地实现直流侧电压稳定,而且经改进的直流电压均衡控制算法更加简单,方便向更多级联模块扩展.     

基于反馈精确线性化的电力系统混沌振荡控制

借助于三母线电力系统模型,说明了无功功率变化会引起电力系统出现混沌振荡现象,并导致负载电压骤降。为了抑制混沌振荡,提高电力系统运行的稳定性,应用基于微分几何的反馈精确线性化方法,通过严格的状态变换和反馈方法,将非线性电力系统反馈线性化,并得到非线性反馈控制律来控制电力系统中的混沌。仿真结果表明,加入设计好的控制器后,消除了电力系统中的混沌,负载电压很快趋于稳定,受控后的电力系统是渐进稳定的,收敛速度快,没有出现电压崩溃现象。     

基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

针对级联型电力电子变压器整流级交流电/直流电(alternating current/direct current,AC/DC)变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ(direct-quadrature)电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。     

基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制

介绍了一种基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制方案.该改进型检测方法用积分、延时和增益环节代替传统ip,iq检测方式中的低通滤波器,检测延时可减少到1/6个电源周期,同时这种方法可以推广到单相、三相四线电路和三相不平衡负载的场合中.采用三角载波方法进行电流闭环跟踪,主电路器件开关频率固定且补偿电流准确跟踪指令电流.基于能量平衡原理并借助检测环节实现了逆变器直流侧电压的闭环控制.仿真结果验证了该控制方案的正确性,采用该方案后,电源电流得到有效改善.     

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

基于零电压直流均压电路和分层控制的中压级联有源滤波器

级联有源滤波器拓扑结构简洁,可不经变压器直接接入中压配网,但级联单元的数目大,控制繁杂,并且直流侧电容电压存在不均衡问题。该文提出一种中压级联有源滤波器分层控制策略,分离系统上层主功能控制和下层单元控制,扩大主控制计算的时间裕度,实现较复杂的控制算法,并保证系统动态响应速度;同时提出一种硬件辅助箝位电路及其软开关控制策略,实现直流侧电容能量交换与均压控制,并且通过相位与模式控制使辅助回路开关零电压(zerovoltage switching,ZVS)运行,提高辅助回路效率,降低开关噪声。仿真和实验研究证明:分层控制策略与软开关辅助箝位措施是实现中压级联有源滤波器的有效方法。     

并联型混合有源滤波器的新型控制策略

由无源滤波器（PF）和小容量的有源滤波器串联组成的并联型混合有源滤波器（PHAPF）,能较好地提高PF的滤波性能,并克服单独采用有源滤波器造价高的缺点．基于系统谐波电流反馈控制方式的PHAPF能有效地补偿负荷电流的谐波分量,但会使补偿后的负荷节点电压产生较大的畸变,针对这一问题提出了一种基于负荷节点电压畸变分量反馈控制的PHAPF控制策略,可以在有效补偿负荷电流谐波分量和校正负荷功率因数的同时较好地抑制负荷节点电压畸变．数字仿真验证了该控制策略的有效性．     

有源滤波器直流储能单元电压控制技术

为消除有源电力滤波器(Active Power Filters,APF)直流储能单元充电过程中的谐波和无功电流,将APFC(Ac-tive Power Factor Correction)技术引入到有源滤波器直流储能单元的电压控制中,提出了APF直流储能单元电压数字控制技术与电压控制器和电流控制器的设计方法.仿真结果表明:采用APFC能够主动消除APF充电电流中的谐波和无功电流,提高储能单元的电压稳定性和动态响应特性.