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基于电压控制模式的稳流电路建模与设计

电源技术 2013年第12期37卷 2206-2208页

作者：刘丽萱梁志珊郭银辉梁华庆尹洪东中国石油大学(北京) 北京102249 环境保护部核与辐射安全中心北京100082

利用全桥型DC/DC变换结构构成可控源频率域电磁探测系统发射机稳流主电路,采用电压控制模式构成单闭环电流反馈控制系统,实现输出电流稳定。在稳流主电路交流小信号模型基础上,推导了主电路传递函数。给出了PI补偿网络的设计方法及具体... 详细信息

利用全桥型DC/DC变换结构构成可控源频率域电磁探测系统发射机稳流主电路,采用电压控制模式构成单闭环电流反馈控制系统,实现输出电流稳定。在稳流主电路交流小信号模型基础上,推导了主电路传递函数。给出了PI补偿网络的设计方法及具体参数,并推导出系统的开环传递函数,利用MATLAB对系统进行了频率特性分析。基于专用PWM控制芯片SG1525组成了单闭环稳流控制电路,通过样机实验证明发射机的输出电流稳定度达到了0.3%。

关键词：可控源电磁探测发射机稳流建模电压控制模式 SG1525

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基于电压控制模式的PV系统并网技术

基于电压控制模式的PV系统并网技术

作者：吴浩伟华中科技大学

学位级别：硕士

随着世界工业的发展,能源的紧张,基于光伏等新能源的分布式并网发电系统得到了广泛的关注。并网逆变器作为整个系统的重要组成部件,对系统的并网性能起关键性的影响。目前并网逆变器普遍采用的是电流控制模式,虽然能够取得良好的控制效... 详细信息

随着世界工业的发展,能源的紧张,基于光伏等新能源的分布式并网发电系统得到了广泛的关注。并网逆变器作为整个系统的重要组成部件,对系统的并网性能起关键性的影响。目前并网逆变器普遍采用的是电流控制模式,虽然能够取得良好的控制效果,但输出被控制为电流源的特性,不符合普通用户的需求,只能工作在并网状态下,其进一步的发展受到制约。针对这一现状,本文从电压控制模式的思路出发,提出了一种新颖的、通过主动谐波注入间接控制并网电流的控制方案,仿真和实验结果表明了本方案可行、有效,为逆变器并网技术探索了一条新的研究思路。控制对象的数学模型和控制规律是实验研究的基础。本文首先利用状态空间平均法建立了单相半桥逆变器的数学模型,随后分析了基于电感连接的两个电压源间的功率流动特性和控制规律,并介绍了一种数字化的功率检测方法。基于电压控制型逆变器并网的简化模型,本文提出了一种提高并网电流质量的新方法,即通过主动注入谐波电压,将并网电抗上的谐波压降补偿为0,以达到抑制谐波电流产生、降低并网电流THD的目的;通过对重复控制理论的相关讨论,分析了重复控制的原理、结构和相关性能,并结合具体的逆变器实例设计了基于重复控制的谐波抑制器;通过对单相i-i谐波电流检测法分析,将其扩展运用到单相电路的谐波电压检测中,提出了一种基于三角函数正交特性的谐波电压检测方法;讨论了不可调度式系统逆变器功率环所需面对的问题,并提出对应的控制方案;最后通过软件仿真和硬件平台的实验证明了本方案能有效降低并网电流畸变、提高电流质量。分析了孤岛效应的产生原因、主要危害、检测原理和常见的检测方案,总结了目前常见检测方案的主要问题,提出了一种简单易行、基于电压正反馈的主动反孤岛方法,讨论了该方法设计中所需关注的主要问题以及对原有系统产生的影响,最后通过相关的仿真和实验证明了这个方法的有效性。指出本方案拥有基波和谐波各自独立调节的特性,并将其推广运用到波形控制领域,提出在波形控制上基波和谐波分离控制的构想,并设计了一种的“谐波重复控制+基波瞬时控制”并联型复合控制方案。仿真结果表明,该方案能能够有效发挥并联型复合控制的优势。

关键词：分布式发电系统并网电压控制模式谐波注入重复控制孤岛效应分离控制

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电网自动电压控制模式研究

科技视界 2012年第18期 267-268,114页

作者：张波西北电力建设调试施工研究所陕西西安710032

电力系统的规模日益扩大,结构互联也逐渐增加。电网在增加巨大经济效益的同时,也带来电压不平衡的危害。本文结合控制理论,研究不同的电网电压控制模式,得出一种电压控制模式,它能在最大程度上利用实际电网控制中出现的问题在时间、空... 详细信息

电力系统的规模日益扩大,结构互联也逐渐增加。电网在增加巨大经济效益的同时,也带来电压不平衡的危害。本文结合控制理论,研究不同的电网电压控制模式,得出一种电压控制模式,它能在最大程度上利用实际电网控制中出现的问题在时间、空间和目标在三个方面的特点,据此再进行简化,得到理想的最优控制模式。

关键词：电网电压电压控制模式电压分区数学描述

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基于电压/电流控制模式的组合式三相逆变器

电机与控制学报 2011年第2期15卷 63-70页

作者：李立黄松柏汪洪亮湖南工程学院电气信息学院湖南湘潭411101 黄石理工学院电气与电子信息学院湖北黄石435003 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略... 详细信息

为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略和电流控制模式下状态反馈控制的复合控制策略。运用极点配置对PID控制和状态反馈系数进行设计,并阐述重复控制设计过程。2台400kVA/50Hz的逆变器并联系统表明该方案验证两种模式下较好的输出波形和相互切换的高可靠性。

关键词：组合式三相逆变器电压控制模式电流控制模式并联状态反馈极点配置重复控制

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多相BUCK型DC-DC转换器芯片设计

多相BUCK型DC-DC转换器芯片设计

作者：付铭硕北方工业大学

学位级别：硕士

随着科技水平的发展和人们生活质量的提高,半导体行业近年来发展十分迅速。芯片逐渐朝着小型化、高制程化、低功耗化发展。而作为芯片中的重要组成部分,电源管理芯片的作用显得格外重要。如今的电源管理芯片需要解决的问题主要包含两个... 详细信息

随着科技水平的发展和人们生活质量的提高,半导体行业近年来发展十分迅速。芯片逐渐朝着小型化、高制程化、低功耗化发展。而作为芯片中的重要组成部分,电源管理芯片的作用显得格外重要。如今的电源管理芯片需要解决的问题主要包含两个方面,分别是降低输出电压纹波以及提高输出电流能力。因此如今的DC-DC转换器多采用多相级联交错结构,通过控制每相的电流平衡,保证转换器工作的稳定性。本文设计的多相BUCK型DC-DC转换器采用电压模式控制,由于电压模式控制产生两个极点,因此采用TYPE-III型补偿。多相BUCK转换器通过分别控制每相的PWM控制波形处于不同的相位,从而可以将多相BUCK转换器每相的电感电流与PWM控制波形保持一致,将不同相位下的电感电流的波峰与波谷进行抵消,可以有效减小输出电流纹波与输出电压纹波。多相BUCK转换器可以将每相的输出电流进行叠加,从而可以在较低的输入电流情况下实现较高的输出电流,从而实现具有较低输出电压纹波,较高输出电流的多相BUCK型DC-DC转换器的设计。本次论文中主要工作如下:首先采用了Verilog-A硬件描述语言完成整体模拟电路的建模分析。由于本次设计采用了电压模式控制结构,因此需要设计PWM比较器,从而控制整个电路。需要设计误差放大器,来提高整体电路的稳定性。本次设计的多相BUCK转换器采用HHGrace的0.35um BCD工艺。可以实现单相,双相,三相,四相,六相以及十二相工作。开关频率可以通过外接电阻来进行控制。多相BUCK转换器具有较宽的输入范围,输入电压最低为3V,最高可以达到22V。供电电压范围从3V到5.6V。工作温度范围从-55℃到125℃。本文主要介绍模块包括低压差线性稳压器,带隙基准电压源,软起动模块,使能模块,锯齿波发生器等主要模块。通过对芯片内部关键模块进行电路设计及版图绘制,最终实现了多相BUCK转换器的整体设计。在输入电压VIN=12V,输出电压为1.5V的情况下,测得输出电压纹波为19mV。

关键词：电源管理芯片多相BUCK转换器电压控制模式级联交错

小信号模型电压控制CCM模式的升压变换器建模与设计

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科技传播 2010年第9期2卷 66-68页

作者：任志强曹文思许轶珊石敦周口市建筑设计研究院河南周口466000 华北水利水电学院河南郑州450011 新乡供电公司河南新乡453002 河南省人才交流中心河南郑州450003

根据Boost变换器时变的、非线性的动态特性,分析了其工作模态和工作原理,利用状态空间平均法建立了其小信号模型,并按照其数学模型组建了电压控制模式闭环控制系统。应用MATLAB对Boost变换器的电路模型和状态空间平均法数学模型进行仿... 详细信息

根据Boost变换器时变的、非线性的动态特性,分析了其工作模态和工作原理,利用状态空间平均法建立了其小信号模型,并按照其数学模型组建了电压控制模式闭环控制系统。应用MATLAB对Boost变换器的电路模型和状态空间平均法数学模型进行仿真对比,仿真结果与理论分析一致,证明了所提出的建模方法的正确性。对电压模式控制系统进行仿真,表明系统是稳定的。给出了设计DC-DC变换器参数选择方法。

关键词： Boost变换器建模电压控制模式小信号仿真连续导通模式

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一种新颖的电压控制型逆变器并网控制方案

中国电机工程学报 2008年第33期28卷 19-24页

作者：吴浩伟段善旭徐正喜武汉第二船舶设计研究院湖北省武汉市430064 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测... 详细信息

逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测算法检测并网电抗两端的电压谐波,利用重复控制发出对应的谐波电压补偿电网谐波影响,减小并网电抗上的谐波电压差,达到降低并网电流总体谐波畸变率的目的。分析此方案的工作原理,设计控制器的关键参数和快速检测算法,并通过Matlab仿真和样机实验证明其有效性。

关键词：电压控制模式并网重复控制谐波注入逆变器

一种直流输电无功控制功能优化策略及应用分析

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电力系统保护与控制 2020年第1期48卷 181-187页

作者：周贵勇郝俊芳王胜赵丽莹史册王泽宇于德彬辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳110000 许继电气股份有限公司河南许昌461000

目前在高压直流输电工程中,当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式,或无功控制模式处于手动模式时,直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能,导致出现交流系统无功越限或不足的问题。现提出一种直流输电... 详细信息

目前在高压直流输电工程中,当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式,或无功控制模式处于手动模式时,直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能,导致出现交流系统无功越限或不足的问题。现提出一种直流输电工程中无功控制功能的优化策略,并通过RTDS验证了该优化策略的可行性。该策略在高岭背靠背直流工程中实现了首次应用,在确保无功控制功能为手动模式或电压控制模式的同时消除了系统无功越限或不足的问题,提高了直流系统稳定运行效率。

关键词：高压直流输电无功控制无功越限电压控制模式优化策略高岭

大功率电机直接起动的逆变器控制模式切换策略

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电工技术学报 2012年第6期27卷 69-76页

作者：李涛丰汪洪亮康勇裴雪军华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 阳光电源股份有限公司合肥230088

在冲击性负荷下(如短路故障)要保证逆变器可靠地运行,采用两种控制模式:正常情况下,逆变器输出恒定电压,工作于电压控制模式;异常情况下(如短路、冲击性负载),逆变器输出电流恒定,工作于电流控制模式。两种控制模式的切换成为逆变器可... 详细信息

在冲击性负荷下(如短路故障)要保证逆变器可靠地运行,采用两种控制模式:正常情况下,逆变器输出恒定电压,工作于电压控制模式;异常情况下(如短路、冲击性负载),逆变器输出电流恒定,工作于电流控制模式。两种控制模式的切换成为逆变器可靠运行的关键技术之一。常用的切换策略:故障的负载电流值大于电流阈值和故障消除的负载电压恢复到额定电压进行模式切换。但是,为解决冲击性负载下可靠地保护,希望进入电流控制模式的电流阈值较低,而在特定的负载下安全地直接起动大容量电机(电机的起动电流一般是额定电流的几倍甚至上十倍),则希望电流阈值较高。针对二者矛盾,文中利用大功率电机起动与故障工况的差异,再引入电压阈值作为判断条件解决了电机起动误入电流控制模式的问题,两台400kV.A、50Hz的样机实验验证了该策略的有效性。

关键词： LCL滤波器状态反馈极点配置电机直接起动电流阈值电压阈值电压控制模式电流控制模式