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。     

基于DSP实现的单相高效整流器

PWM整流器具有单位功率因数,谐波含量低,能量可逆传送等特点。介绍了单相全桥的高效整流器的电路拓扑结构和工作原理,针对单相电路直流侧二次纹波电压的特征,系统采用纹波电压补偿的方法;对于网侧电流的控制则采用了响应速度较高的定频滞环电流控制策略。给出了以TMS320F2407为控制芯片的系统硬件和软件实现过程,给出的实现思路对工程实际有一定的指导意义。     

基于功率反馈的H桥级联型整流器电压平衡控制算法

提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间的关系,依此推出基于功率反馈的电压平衡控制算法,并对该算法的适用条件进行讨论;在MATLAB上进行了4级级联的系统仿真,搭建2级级联的实验样机进行实验研究。仿真与实验结果表明:该算法在满足适用范围的前提条件下,能够实现对多级CHB整流器直流母线电压的平衡控制,且保证电流控制性能良好。     

基于交错并联Boost PFC的整流器设计

设计一种基于交错并联技术的5 kW整流器。主电路由两个参数相同的Boost变换器并联而成,同时该电路的两个开关管的驱动信号相差180°,从而使得两个Boost电路工作在交错状态。控制方式采用电压外环和电流内环的双闭环控制策略,并采用TI公司的控制芯片UCC28070来实现。为了验证所提电路的可行性,搭建了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,该电路降低了开关器件的损耗,抑制了电流谐波,提高了系统的效率,且输入电流能够很好地跟踪输入电压波形,功率因数校正效果好。     

一种新型单相三电平整流器拓扑的研究

提出一种新型的单相三电平整流器电路拓扑,分析了该电路的电路结构和工作原理,并建立了开关函数的数学模型.选择6种工作模式的最优组合,使该电路处于准单位功率因数运行,输出电压稳定,纹波小,并能实现直流侧输出端两个电容电压自平衡,同时还制作了实验样机进行实验验证,实验结果证明了该电路的正确性和可行性.     

电压不平衡下Vienna整流器的谐振滑模控制策略

针对电网电压不平衡条件下,Vienna整流器存在的负序电流及有功功率纹波问题,提出一种谐振滑模控制策略。首先,利用三相电压电流推导了三相Vienna整流器的直接功率控制模型;然后,在电压不平衡条件下,分析了系统不同控制目标的二倍频纹波补偿量,并设计了谐振控制器以便快速有效地跟踪纹波;最后,应用滑模控制策略对功率环进行设计,并通过对Lyapunov方程的求解确定Vienna整流器输出电压控制量。在MATLAB/Simulink上搭建了Vienna整流器仿真平台,对所提的谐振滑模控制策略的有效性进行了验证。仿真结果表明,该策略提高了系统在电网不平衡条件下的稳定性及控制精度。与传统PI控制策略相比,在电网不平衡下,Vienna整流器交流侧负序电流被抑制到原有的35.7%,有功功率纹波减少了67%。     

一种单级DCM高功率因数非平衡半桥变换器

对一种由非平衡半桥电路构成的新型单级AC／DC功率因数校正(PFC)变换器的工作模态及性能进行了理论分析,采用SIMetrix数模电路仿真软件进行了数字仿真,并在样机上进行了试验．仿真及试验结果表明,该电路工作于不连续导电模式,具有很好的功率因数校正性能以及软开关效果,因此有很高的功率因数及效率．     

浅议补偿系统电压不平衡的原因及处理

衡量电能质量是电压、频率。电压不平衡严重影响电能质量,相电压的升高、降低或缺相,会使电网设备的安全运行和用户电压质量受到不同程度的影响,造成补偿系统电压不平衡的原因有很多,本文介绍了引起电压不平衡六种原因,进行详细分析,对于不同的现象进行分析和处理。     

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。     

两桥臂交叉解耦不平衡控制策略研究

由于非不平衡控制策略中没有考虑线电压和相电流的相角差,造成三相电网的有功、无功电流无法完全补偿。为了解决这一问题,根据电压电流相角差,推导出单相补偿器中无功参考补偿电流与负载电流的关系,提出一种两桥臂交叉解耦不平衡控制策略,利用多变量滤波器和交叉解耦双复系数滤波器优化锁相环,精确锁定三相不平衡电网的电压频率和相位,对2个单相背靠背变换器的无功电流分别控制,进而利用两桥臂变换器补偿三相不平衡无功。实验结果验证了所提两桥臂交叉解耦不平衡控制策略,可抑制三相有功不平衡及补偿三相不平衡无功,将三相电流的不平衡度从150.0%降低至2.6%,三相电网功率因数从0.257提升至0.997,减少了三相无功补偿器的开关管个数。     

改进型零转换单相PFC整流电路研究

原有的无辅助开关的软开关单相功率因数校正电路环流能量大。本文通过改变谐振电容Cr取值的大小，减小了环流能量。分析了电流断续状态下的工作原理，所有开关器件都可实现ZVT或ZCT软开关。并详细介绍了单周期控制原理。仿真和实验结果表明，该电路降低了功率管VM1和VM2的通态损耗，并提高了整体电路的效率。     

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。     

基于数字信号处理器的三相PWM整流器控制系统设计

介绍了一种由数字信号处理器(DSP)控制的三相PWM整流器的新型间接电流控制系统，提出了新型相位幅值控制方法，以滞后角ξ作为输入变量。采用TMS320F240为核心控制芯片，实现控制算法和空间矢量的数字算法。实验结果表明，系统可以按照给定调节输出直流电压并且能够实现单位功率因数。     

基于前端电压滞后角控制的三相电压型整流器研究

对传统的相位幅值控制策略进行改进，提出采用以整流器前端电压滞后角为控制变量的一种新型相位幅值控制方案。用TMS320F240型号的DSP作为核心控制芯片，完成实验。此种控制方法简单，易于实现实时控制，系统的稳定性好。     

电压型无功补偿研究与应用

电压型无功补偿方式能够自动跟踪电力系统功率因数,通过调节电容器端电压从而调整电容器的无功输出功率,以达到补偿系统无功的目的.将传统方式的电容器"投切",改为对无功功率的"调整",大大提高了无功补偿精度和实时性[1],并在华聚能源济二电厂无功改造中得到成功的应用.