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基于线性自抗扰控制的单相电力电子变压器整流级控制策略

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电测与仪表 2024年第1期61卷 177-182页

作者：宋平岗连加巍郑雅芝龙日起杨长榄华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330000

针对电力电子变压器的非线性特性,传统PI控制的单相电力电子变压器整流级具有对参数变化敏感,响应速度慢,抗扰性能差的特点。提出了一种基于线性自抗扰控制(line active disturbance rejection control,LADRC)的电压环控制策略,该控制... 详细信息

针对电力电子变压器的非线性特性,传统PI控制的单相电力电子变压器整流级具有对参数变化敏感,响应速度慢,抗扰性能差的特点。提出了一种基于线性自抗扰控制(line active disturbance rejection control,LADRC)的电压环控制策略,该控制策略具有响应速度快、超调量小、鲁棒性强的特点。在仿真软件MATLAB/Simulink中通过搭建三级联H桥整流器模型进行仿真,并与传统PI控制器相比较,仿真结果表明所采用控制策略的优越性、有效性。

关键词：电力电子变压器线性自抗扰控制单相级联H桥整流器电容电压平衡

基于自抗扰解耦的电力电子牵引变压器整流级直接功率控制

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华东交通大学学报 2024年第1期41卷 54-60页

作者：张辉宋平岗连加巍刘德松宋泽昆华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013

【目的】为改善电力电子牵引变压器(PETT)整流级在传统dq电流解耦双闭环控制下抗干扰能力差、对参数变化敏感、谐波含量高等问题。【方法】通过对直接功率控制(DPC)的解耦方式进行改进,提出了一种无需系统角频率和电感参数基于自抗扰控... 详细信息

【目的】为改善电力电子牵引变压器(PETT)整流级在传统dq电流解耦双闭环控制下抗干扰能力差、对参数变化敏感、谐波含量高等问题。【方法】通过对直接功率控制(DPC)的解耦方式进行改进,提出了一种无需系统角频率和电感参数基于自抗扰控制(ADRC)的功率解耦控制器。最后,在Matlab/Simulink中搭建模型进行不同工况的仿真分析。【结果】仿真结果表明新型控制策略较传统控制策略网侧电流THD值减少5.38%,等效电感突变时电压跌落值减少48 V,电压频率偏移时电压跌落值减少14 V,新型控制策略在负载突变和负载不平衡工况下具有较好的平衡控制效果。【结论】该控制器通过解耦实现了有功功率和无功功率精确且独立的控制。仿真结果验证了所提控制策略的合理性与有效性。

关键词：单相级联H桥整流器电力电子牵引变压器自抗扰解耦电容电压平衡直接功率控制

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单相电力电子变压器整流级复合无源控制

计算机仿真 2024年第2期41卷 95-100页

作者：宋平岗陈紫君魏文龙陈子豪华东交通大学电气自动化工程学院江西南昌330000

针对单相级联H桥型电力电子变压器整流级易受输入电压、负载电阻等参数影响,及传统PI双闭环控制性能较差的问题,提出一种电流内环的复合控制策略。在无源控制(PBC)的基础上加入扩张状态观测器(ESO)作为扰动观测,并进行补偿。通过MATLAB/... 详细信息

针对单相级联H桥型电力电子变压器整流级易受输入电压、负载电阻等参数影响,及传统PI双闭环控制性能较差的问题,提出一种电流内环的复合控制策略。在无源控制(PBC)的基础上加入扩张状态观测器(ESO)作为扰动观测,并进行补偿。通过MATLAB/Simulink软件搭建三级型电力电子变压器整流级模型,将结合扩张状态观测器的无源控制与传统PI控制、无源控制进行对比。结果表明:提出的控制策略能有效降低交流侧电流谐波量,且系统动态响应速度快、鲁棒性更好。

关键词：单相电力电子变压器扩张状态观测器无源控制

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兆瓦级变频调速综合分析(英文)

电工技术学报 2004年第8期19卷 40-52页

作者：吴斌宋平岗威尔逊大学华东交通大学南昌330013

为了节约电能,提高生产效率和改善产品质量,兆瓦级变频调速系统目前正在被广泛地用于工业中。本文对由全球各大公司生产的各种大功率交流传动系统作了综合分析,对各类多电平电压型和电流型逆变器进行了解剖和分析,同时对这些传动系统的... 详细信息

为了节约电能,提高生产效率和改善产品质量,兆瓦级变频调速系统目前正在被广泛地用于工业中。本文对由全球各大公司生产的各种大功率交流传动系统作了综合分析,对各类多电平电压型和电流型逆变器进行了解剖和分析,同时对这些传动系统的优缺点作了总结。本文还论述了适用于大功率变流器的各种脉宽调制方式,并用计算机模拟和实验结果对一些重要的概念进行了论证。

关键词：大功率交流传动大功率变流器多电平变流器脉宽调制空间矢量调制

光伏阵列多峰特性情况下的最大功率点跟踪策略

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太阳能学报 2020年第10期41卷 144-150页

作者：宋平岗杨声弟华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013

提出引入超前滞后环节下最优分数阶极值搜索法的最大功率点跟踪(MPPT)策略,采用分数阶极值搜索法进行全局最大功率点的跟踪,利用分数阶微分理论下的极值搜索法克服传统极值搜索法动态性能的影响,同时引入超前滞后环节,改善分数阶极值搜... 详细信息

提出引入超前滞后环节下最优分数阶极值搜索法的最大功率点跟踪(MPPT)策略,采用分数阶极值搜索法进行全局最大功率点的跟踪,利用分数阶微分理论下的极值搜索法克服传统极值搜索法动态性能的影响,同时引入超前滞后环节,改善分数阶极值搜索对系统整体稳定性和收敛性的影响。最后,通过Matlab/Simulink仿真与分析确定分数阶微分算子不同取值对系统的影响。进一步与传统扰动法以及传统极值搜索法进行比较,结果表明,在外部环境突变下该方法可快速稳定追踪到光伏阵列的最大功率点,提高光伏阵列整体输出效率。

关键词：光伏阵列局部阴影最大功率点跟踪分数阶微分多峰特性极值搜索法

级联多电平逆变器全调制比的特定谐波消除(英文)

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电工技术学报 2006年第9期21卷 81-87页

作者：宋平岗官二勇西南交通大学电气工程学院成都610031 华东交通大学电气工程学院南昌330013

级联多电平逆变器采用阶梯波调制策略虽然能够产生所需要的基波电压而又不产生低次谐波,但该方法只能在很高的调制比下才能应用,而在中低调制比下不存在具有实际意义的解。为了解决这个调制宽度问题,提出了用多段调制模式的办法来计算... 详细信息

级联多电平逆变器采用阶梯波调制策略虽然能够产生所需要的基波电压而又不产生低次谐波,但该方法只能在很高的调制比下才能应用,而在中低调制比下不存在具有实际意义的解。为了解决这个调制宽度问题,提出了用多段调制模式的办法来计算级联多电平逆变器的开关角度。本文中利用四段式的方法证明了在中低调制比下,具有实际意义的开关角度仍然存在。针对特定消谐方程组的求解,本文提出一种高效的同伦迭代计算方法,通过将非线性方程组转化为偏微分方程组,然后采用龙格库塔法对其进行求解,最后将该值作为迭代算法的初值继续计算即可求得。对比其他的迭代法,该方法具有很宽的收敛范围。实验结果证明了这种多段式调制模式以及同伦迭代算法的可行性和正确性。

关键词：选择谐波消除多段式模式同伦算法级联H桥

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形态滤波优化算法用于滚动轴承故障诊断

振动．测试与诊断 2013年第5期33卷 756-762,908页

作者：宋平岗周军陈健亨华东交通大学电气与电子工程学院南昌330013

为了有效地从非线性、非平稳性的滚动轴承振动信号中提取有用的信息成分,提出了一种优化的形态滤波算法-Elman神经网络相结合的方法。首先,采用局域均值分解(LMD)将轴承振动信号分解成若干PF(product runction,简称PF)分量之和;然后,利... 详细信息

为了有效地从非线性、非平稳性的滚动轴承振动信号中提取有用的信息成分,提出了一种优化的形态滤波算法-Elman神经网络相结合的方法。首先,采用局域均值分解(LMD)将轴承振动信号分解成若干PF(product runction,简称PF)分量之和;然后,利用峭度最大准则选取PF分量,再用自适应多尺寸多结构元素形态滤波器对其进行滤波解调,进而提取出能量特征向量,作为Elman神经网络的输入参数;最后,区分滚动轴承故障状态和故障类型。仿真分析和试验研究表明,该方法能够有效地提取出滚动轴承的故障特征,与传统的高频共振解调方法相比效果更加明显,与小波包分析-BP神经网络故障诊断方法对比,显示出其具有更高的识别率,更加表明其可行性和有效性。

关键词：局域均值分解形态滤波 Elman神经网络滚动轴承故障诊断

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级联H桥逆变器空间矢量算法的简化实现

电工技术学报 2007年第11期22卷 85-90页

作者：宋平岗官二勇西南交通大学电气工程学院成都610031 华东交通大学电气工程学院南昌330013

为解决级联H桥多电平逆变器电压空间矢量算法中由于电压矢量数目过多而带来的计算困难及电压矢量的选择问题,在对多电平逆变器电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出一种简单、通用的电压空间矢量控制算法。该算法采用将电压... 详细信息

为解决级联H桥多电平逆变器电压空间矢量算法中由于电压矢量数目过多而带来的计算困难及电压矢量的选择问题,在对多电平逆变器电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出一种简单、通用的电压空间矢量控制算法。该算法采用将电压矢量分解到复平面上然后对其进行标幺化的方法。通过对参考矢量的分解来决定电压矢量的选择,并对其作用时间进行计算。该方法同时具有算法简单、易于实现、占用内存少和通用性好的特点,省去以往算法中烦琐的区间划分以及冗余状态的选择。仿真和实验结果表明该控制算法是正确和有效的。

关键词：级联H桥标幺化电压空间矢量脉宽调制

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3开关单级升压降压逆变器研究

高电压技术 2016年第10期42卷 3092-3101页

作者：叶满园蔡鸿宋平岗华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013 江西省电力设计院南昌330096

针对于小型分布式发电机输入源变化范围较大的问题,提出一种3开关单级单相升压降压逆变器拓扑结构。该逆变器能够满足宽输入电压范围下的独立负载运行和并网发电运行,且具有器件最少、控制简单和效率高等优点。通过对该逆变器各个工作... 详细信息

针对于小型分布式发电机输入源变化范围较大的问题,提出一种3开关单级单相升压降压逆变器拓扑结构。该逆变器能够满足宽输入电压范围下的独立负载运行和并网发电运行,且具有器件最少、控制简单和效率高等优点。通过对该逆变器各个工作模式下的等效电路和数学建模进行分析,比较了断续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)的区别,推导给出了DCM下的交流小信号模型,提出了闭环SPWM调制策略。最后通过仿真和实验验证表明,该新型逆变器拓扑能够实现直流输入电压从50 V到300 V的独立负载运行和并网运行,且输出电流波形满足并网要求,整机效率达到90%以上。

关键词：分布式发电升压降压逆变器拓扑结构并网发电小信号模型谐波失真