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基于合成矢量的双级矩阵变换器驱动感应电机电流控制策略

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电网技术 2010年第2期34卷 64-70页

作者：邓文浪陈智勇湘潭大学信息工程学院湖南省湘潭市411105

将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学... 详细信息

将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学模型进行推导和合理的简化。利用合成矢量根轨迹法设计出一种基于复数比例–积分控制器的电流闭环控制系统,解决了随着系统频率增加控制系统控制性能大大下降的问题,并降低了常规解耦控制系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明:TSMC能提供满足感应电机调速要求的高质量输出电压和电流,所提出的控制策略能有效改善控制系统的动态和稳态性能。

关键词：感应电机合成矢量双级矩阵变换器比例–积分控制器

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基于双闭环控制策略的双级矩阵变换器

煤炭学报 2009年第3期34卷 424-428页

作者：肖永涛邓文浪岳舟湖南人文科技学院湖南娄底417000 湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

应用双级矩阵变换器逆变级在dq坐标系下的合成矢量模型,对双级矩阵变换器提出了具有解耦功能的基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制策略,其中针对电压外环和电流内环分别设计了复数PI控制器实现对输出电压和输出电流的控制,并用Simul... 详细信息

应用双级矩阵变换器逆变级在dq坐标系下的合成矢量模型,对双级矩阵变换器提出了具有解耦功能的基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制策略,其中针对电压外环和电流内环分别设计了复数PI控制器实现对输出电压和输出电流的控制,并用Simulink建模.仿真结果表明,基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制方法不仅能够实现解耦控制,而且可有效地改善双级矩阵变换器的动静态性能及抗扰能力.

关键词：双闭环控制双级矩阵变换器复数PI控制器解耦控制

应用双级矩阵变换器的永磁直驱风力发电系统集成控制策略

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太阳能学报 2012年第4期33卷 577-585页

作者：邓文浪倪泽平湘潭大学信息工程学院湘潭411105

以基于TSMC的永磁直驱型风力发电系统为研究对象,建立TSMC并网逆变级的数学模型,提出TSMC直驱型风力发电系统的集成控制策略,将最大风能跟踪、输出功率调节、变速恒频控制通过网侧逆变级的集成控制实现,且无需进行稳定直流电压的功率平... 详细信息

以基于TSMC的永磁直驱型风力发电系统为研究对象,建立TSMC并网逆变级的数学模型,提出TSMC直驱型风力发电系统的集成控制策略,将最大风能跟踪、输出功率调节、变速恒频控制通过网侧逆变级的集成控制实现,且无需进行稳定直流电压的功率平衡控制,系统控制复杂度降低。仿真结果验证了该控制策略的有效性。

关键词：永磁直驱型风力发电双级矩阵变换器最佳风能跟踪功率控制集成控制

双级矩阵变换器直驱风力发电系统最大风能追踪

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电网技术 2012年第5期36卷 73-78页

作者：邓文浪谢敏段斌湘潭大学信息工程学院湖南省湘潭市411105

提出了一种双级矩阵变换器(two stage matrixconverter,TSMC)直驱风力发电系统最大风能追踪控制策略。基于爬山法,通过引入中间变量实现对系统捕获风能状态进行判断,在此基础上,提出基于集成控制的最大风能追踪(maximum power point tra... 详细信息

提出了一种双级矩阵变换器(two stage matrixconverter,TSMC)直驱风力发电系统最大风能追踪控制策略。基于爬山法,通过引入中间变量实现对系统捕获风能状态进行判断,在此基础上,提出基于集成控制的最大风能追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法。在Matlab中建立了TSMC风电系统仿真模型。仿真结果表明:新的MPPT算法通过对风力发电系统逆变级无功功率分阶段性的控制,不仅具有较好的准确性和稳定性,而且加快了系统捕获最大风能的速度。

关键词：双级矩阵变换器最大风能追踪直驱式风力发电系统永磁同步发电机

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矩阵变换器励磁的双馈型发电机软并网控制

中国电机工程学报 2010年第15期30卷 75-79页

作者：李辉阳春华邓文浪马学亮中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410083 湘潭大学信息工程学院湖南省湘潭市411105 广东明阳风电产业集团有限公司广东省中山市528437

双馈型风力发电机并网时,将不可避免对电网产生冲击电流,过大的冲击电流不仅会缩短电机的使用寿命,增加电网电压波动,甚至可能会造成并网的失败。采用矩阵变换器作为交流励磁系统,把矩阵变换器等效为虚拟整流器和虚拟逆变器,直接将电网... 详细信息

双馈型风力发电机并网时,将不可避免对电网产生冲击电流,过大的冲击电流不仅会缩短电机的使用寿命,增加电网电压波动,甚至可能会造成并网的失败。采用矩阵变换器作为交流励磁系统,把矩阵变换器等效为虚拟整流器和虚拟逆变器,直接将电网电压的幅值和相位作为给定值,定子电压作为反馈值,简化了复杂的解耦控制,实现对矩阵变换器虚拟逆变侧的电压幅值和相位控制,使双馈型风力发电机定子电压跟随电网电压,从而减少并网时的冲击电流,实现与电网软并网。实验结果表明,并网时冲击电流较小,验证了控制策略的可行性。

关键词：矩阵变换器双馈电机交流励磁并网控制

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基于三电平功率变换器提高SRG输出功率

太阳能学报 2010年第12期31卷 1661-1667页

作者：彭寒梅易灵芝邓文浪湘潭大学信息工程学院湘潭411105

分析了开关磁阻发电机(SRG)的发电运行条件和提高输出功率的关键因素,提出用三电平功率变换器加入一个中间惯性状态,增大励磁电流和发电续流区的平均电流,以提高SRG的输出功率;采用SRG电压反馈控制系统,保证同时获得良好的恒定输出电压... 详细信息

分析了开关磁阻发电机(SRG)的发电运行条件和提高输出功率的关键因素,提出用三电平功率变换器加入一个中间惯性状态,增大励磁电流和发电续流区的平均电流,以提高SRG的输出功率;采用SRG电压反馈控制系统,保证同时获得良好的恒定输出电压品质;提出三电平功率变换器的开关控制策略,建立基于自励发电模式和电流斩波控制模式的SRG电压反馈控制系统仿真模型;仿真研究验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：开关磁阻发电机三电平功率变换器输出功率

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矩阵变换器交流励磁系统的非线性最优控制

控制理论与应用 2011年第6期28卷 813-818页

作者：李辉阳春华邓文浪中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083 湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

传统的矩阵变换器交流励磁控制策略是基于PI调节器的功率解耦控制,但在电网电压出现大扰动时,系统调节时间较长,影响发电机的安全稳定运行.本文基于非线性微分几何理论,证明了双馈电机(DFIG)动态模型满足完全线性化条件,建立了线性化的... 详细信息

传统的矩阵变换器交流励磁控制策略是基于PI调节器的功率解耦控制,但在电网电压出现大扰动时,系统调节时间较长,影响发电机的安全稳定运行.本文基于非线性微分几何理论,证明了双馈电机(DFIG)动态模型满足完全线性化条件,建立了线性化的动态模型,在此模型基础上采用最优控制求出相应控制率,再结合矩阵变换器的间接空间矢量调制策略,实现了矩阵变换器交流励磁系统非线性最优控制.仿真结果表明,在电网电压出现大扰动情况下,非线性最优控制方法较PI控制具有较短的调节时间.

关键词：矩阵变换器非线性控制双馈型发电机微分几何

输入不平衡下隔离型AC-DC矩阵变换器控制策略研究

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系统仿真学报 2021年第7期33卷 1729-1738页

作者：邓文浪李勇盘宏斌湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼的无差拍直接功率控制策略。该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧... 详细信息

为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼的无差拍直接功率控制策略。该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧滤波器电容电压,省去了传统有源阻尼控制的高精度电压传感器,降低了硬件成本损耗,且无需进行旋转坐标变换以及锁相环,运算量较小。仿真结果表明:所提控制策略在输入电压不平衡工况下可有效抑制网侧电流谐波,降低系统无功功率直流分量,稳定系统输出的有功功率,且具有较好的动态性能。

关键词：输入不平衡隔离型AC-DC矩阵变换器有源阻尼控制无差拍直接功率控制

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提高双馈式风电系统故障穿越能力的控制策略

电机与控制学报 2010年第12期14卷 15-22页

作者：邓文浪陈智勇段斌湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 湘电风能有限公司湖南湘潭411102

针对基于旁路电阻Crowbar装置的双馈风电系统故障穿越技术的一系列问题:Crowbar装置短接转子,无功功率消耗过多;Crowbar电阻产生高压威胁直流母线电容的安全;母线电容的过储能难以释放并威胁变频器的安全运行,而采用一种新型故障穿越技... 详细信息

针对基于旁路电阻Crowbar装置的双馈风电系统故障穿越技术的一系列问题:Crowbar装置短接转子,无功功率消耗过多;Crowbar电阻产生高压威胁直流母线电容的安全;母线电容的过储能难以释放并威胁变频器的安全运行,而采用一种新型故障穿越技术。该技术采用双PWM变频器线路暂态优化控制,实现逆变器并联无环流运行。暂态优化控制包含双PWM变频器线路重构、Crowbar装置、无功电流给定和无功电流优先原则4个部分。通过与基于Crowbar装置的故障穿越技术对比仿真,验证新型故障穿越技术能够提高系统无功补偿能力、支持公共连接点电压、及时释放母线电容过储能以及保护变频器安全运行。新型故障穿越技术的设计参考德国E.ON公司电网标准,对我国今后制定并完善风力发电并网标准有着现实意义。

关键词：双馈感应发电机低压穿越并联逆变器无功电流 Crowbar装置