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三电平svpwm光伏并网逆变器的模糊准PR控制方法

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黑龙江科技大学学报 2018年第4期28卷 393-398页

作者：常国祥刘鹏华赵龙龙王宏岩黑龙江科技大学电气与控制工程学院哈尔滨150022

为了实现LCL型三电平光伏并网逆变器的高效稳定运行,利用模糊准PR控制方法跟踪控制三电平逆变器的并网电流,逆变器采用基于60°坐标系的简化svpwm调制算法,通过Boost-TL变换器改变上下电容的充放电时间实现NPC型逆变器的中点平衡控制,在... 详细信息

为了实现LCL型三电平光伏并网逆变器的高效稳定运行,利用模糊准PR控制方法跟踪控制三电平逆变器的并网电流,逆变器采用基于60°坐标系的简化svpwm调制算法,通过Boost-TL变换器改变上下电容的充放电时间实现NPC型逆变器的中点平衡控制,在Matlab/Simulink平台中搭建整个光伏系统的仿真模型。结果表明:模糊准PR控制方法能够应对误差变化实时调节谐振参数,满足系统最优性能要求,增加了系统的鲁棒性和抗干扰能力。并网逆变器波形正弦度高,并网电流谐波含量少。该控制方法能够以高功率因素向电网输电。

关键词：光伏逆变器三电平svpwm 准PR控制模糊控制

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三电平svpwm方案的实现

电气传动自动化 2008年第4期30卷 5-8页

作者：蔡凯程善美华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074

三电平逆变器相对于传统的两电平逆变器有很多优越之处,在高压大功率领域有着非常广泛的应用。描述了中点箝位式三电平逆变器svpwm方案的实现,对方案所涉及的拓扑结构、矢量分区、矢量切换等基本问题进行了详细的阐述。最后,给出了三电... 详细信息

三电平逆变器相对于传统的两电平逆变器有很多优越之处,在高压大功率领域有着非常广泛的应用。描述了中点箝位式三电平逆变器svpwm方案的实现,对方案所涉及的拓扑结构、矢量分区、矢量切换等基本问题进行了详细的阐述。最后,给出了三电平和两电平svpwm方案的仿真结果,对比可以看出三电平逆变器性能更加优越。

关键词：三电平svpwm 最少拍连续切换矢量逆变器

基于三电平svpwm简化算法的有源电力滤波器研究

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煤矿机械 2013年第6期34卷 66-68页

作者：呼小亮张晓陶梦江杜贵府中国矿业大学信电学院江苏徐州221116

介绍了电力系统的谐波问题,阐述了有源电力滤波器(APF)的基本工作原理和瞬时无功功率理论,在此基础上,建立了三电平APF的数学模型,并且结合三电平svpwm简化算法完成了APF系统实验研究,解决了APF在煤矿高电压大功率场合下的应用问题,实... 详细信息

介绍了电力系统的谐波问题,阐述了有源电力滤波器(APF)的基本工作原理和瞬时无功功率理论,在此基础上,建立了三电平APF的数学模型,并且结合三电平svpwm简化算法完成了APF系统实验研究,解决了APF在煤矿高电压大功率场合下的应用问题,实验结果证明了该方案具有良好的谐波补偿效果。

关键词：有源电力滤波器瞬时无功功率三电平svpwm 电流预测

基于简化三电平svpwm的永磁同步电机控制技术的研究

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基于简化三电平SVPWM的永磁同步电机控制技术的研究

作者：胡山哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着科技的不断进步,永磁同步电机对实现工业自动化的进程起到了推动的作用。永磁同步电机作为一种高效的执行机构,具有多种优点,例如在工控领域、电力传动领域有着不可替代的地位。永磁同步电机的转子是由稀土材料制成的,这种材料在国... 详细信息

随着科技的不断进步,永磁同步电机对实现工业自动化的进程起到了推动的作用。永磁同步电机作为一种高效的执行机构,具有多种优点,例如在工控领域、电力传动领域有着不可替代的地位。永磁同步电机的转子是由稀土材料制成的,这种材料在国内的资源储量是非常丰富的,这也是永磁同步电机可以大力提倡使用的因素之一,因此给永磁同步电机控制系统的发展带来了巨大契机。多电平逆变器的原理是增加逆变器的输出电平数,利用这种方法对输出电压谐波和电压变化率进行降低,同时使功率开关管承受的电压降低,因此更适合使用在高电压、大电流的工程场合。本文采用的是二极管箝位型三电平逆变器作为主拓扑结构,构建三电平矢量控制系统实现对永磁同步电机的控制。首先,介绍永磁同步电机的种类,建立永磁同步电机的数学模型。论述矢量控制的基本原理及数学模型,利用i=0的控制方式搭建控制系统,并在实验平台上实现了对同步电机的电流闭环控制、转速闭环控制。其次,阐述了传统三电平svpwm调制技术,在此基础上提出一种简化的三电平svpwm调制方式,运用代数的方法来判断小扇区。通过准PR调节器抑制谐波电流。利用硬件均压电路,实现中点电位平衡。以MATLAB/Simulink进行仿真,结果验证了所提方案的有效性。最后,搭建了三电平永磁同步电机调速系统的软硬件实验平台,硬件包括二极管箝位型三电平逆变系统的控制电路、驱动电路和主电路。同时,进行软件编程。在此平台基础上进行了实验研究,结果验证了本文所提出的控制方案的可行性。

关键词：三电平svpwm 矢量控制永磁同步电机硬件均压

基于坐标变换法的三电平svpwm算法的三个矢量作用时间的计算方法

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电气技术 2015年第2期16卷 60-65页

作者：李成杰彭华良李梅姚远上海追日电气有限公司上海200331 柳州钢铁股份有限公司中板厂广西柳州545002 北京科诺伟业科技股份有限公司北京100083

提出了基于坐标变换计算九段虚拟矢量鞍形波调制三电平svpwm的三个矢量作用时间的算法,给出了5个小扇区的坐标变换方法和计算过程,得出了该方法的工程实用性很高的结论;利用VC++6.0的DLL动态链接库与PSIM结合的方法进行了仿真,并将该算... 详细信息

提出了基于坐标变换计算九段虚拟矢量鞍形波调制三电平svpwm的三个矢量作用时间的算法,给出了5个小扇区的坐标变换方法和计算过程,得出了该方法的工程实用性很高的结论;利用VC++6.0的DLL动态链接库与PSIM结合的方法进行了仿真,并将该算法应用于有源电力滤波器中,成功地实现了由理论到工程实践的过渡。

关键词：坐标变换九段虚拟矢量三电平svpwm 有源电力滤波器

基于等效svpwm的三电平脉宽调制技术仿真研究

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电力学报 2019年第3期34卷 268-273,313页

作者：危伟马辉三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002

传统三电平svpwm算法思想简单、易于实现,但实际运用中有大量三角函数运算,对控制芯片要求较高。为此研究引入基于载波调制的等效空间矢量调制算法,有效抑制中点电位不平衡,改善系统动态性能,并在此基础上提出一种适用于三相三电平Vienn... 详细信息

传统三电平svpwm算法思想简单、易于实现,但实际运用中有大量三角函数运算,对控制芯片要求较高。为此研究引入基于载波调制的等效空间矢量调制算法,有效抑制中点电位不平衡,改善系统动态性能,并在此基础上提出一种适用于三相三电平Vienna整流器的改进脉宽调制技术,该调制算法通过注入零序分量降低系统谐波含量,并利用补偿电压V_(comp)实现功率因数可变。最后搭建Matlab仿真平台,验证所提算法的有效性与正确性。

关键词：三电平svpwm 零序分量功率因数可调中点电位平衡

基于svpwm的三电平APF双重复模糊PI控制策略

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黑龙江科技大学学报 2019年第6期29卷 725-730页

作者：常国祥孙久亮谢棋斌黑龙江科技大学电气与控制工程学院

针对传统比例积分控制参数难以整定,动、静态性能变差,导致补偿效果不理想的问题,提出一种改进的双环重复模糊PI控制。双环重复模糊PI控制充分利用重复控制、PI控制的优点,实现动态调整控制器参数,通过运用一种改进的60°坐标系下三电平... 详细信息

针对传统比例积分控制参数难以整定,动、静态性能变差,导致补偿效果不理想的问题,提出一种改进的双环重复模糊PI控制。双环重复模糊PI控制充分利用重复控制、PI控制的优点,实现动态调整控制器参数,通过运用一种改进的60°坐标系下三电平svpwm减小传统的三电平svpwm计算量。结果表明:电流内环采用传统的PI控制器时,总谐波畸变率为6.28%;当电流内环控制采用双环重复模糊PI控制器时,电源侧电流总谐波畸变率明显下降,总谐波畸变率为0.73%。该控制策略下所建立的理论模型与实际非理想模型更接近,谐波电流的补偿精度更高。

关键词：有源电力滤波器重复控制模糊PI控制三电平svpwm

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基于无谐波检测的三电平APF功率控制研究

基于无谐波检测的三电平APF功率控制研究

作者：李童雪北方工业大学

学位级别：硕士

随着科技水平的发展,电能作为人类发展过程中的重要能源,对人类的生产生活以及人类社会的进步起着巨大的推动作用。但以新能源为主的分布式发电,如风力发电,光伏发电等,使用了大量的非线性设备,虽然改善了人们的生产方式,但由此产生的... 详细信息

随着科技水平的发展,电能作为人类发展过程中的重要能源,对人类的生产生活以及人类社会的进步起着巨大的推动作用。但以新能源为主的分布式发电,如风力发电,光伏发电等,使用了大量的非线性设备,虽然改善了人们的生产方式,但由此产生的谐波和无功电流给电能质量带来了很大的影响,严重时会威胁电网的安全稳定运行。以有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)为代表的被动治理装置,因为其独特的优势成为谐波治理措施的研究重点。本文以T型三电平APF作为研究对象,通过对APF工作原理的分析,构建三电平APF的数学模型,并选用LCL型滤波器作为输出滤波器,根据相关理论分析选择合适的LCL滤波器各支路参数。谐波检测作为APF的关键环节,一直是APF的研究重点,但是其引起的误差、延时会影响补偿精度。APF作为一个双闭环控制系统,谐波信号仅作为双闭环系统的一个前馈补偿信号。因此,本文在无谐波检测的基础上,对后续的控制策略进行研究。传统的模型预测功率控制存在计算量大、开关频率不固定、预测模型不精确的问题,因此,本文提出一种基于精确预测模型下的连续集模型预测功率控制,通过求偏导的方式直接计算最优电压矢量,同时加入反馈校正环节,进一步提高功率跟踪精度;为了进一步降低计算量,简化调制过程,引入一种改变占空比定义的改进三电平调制策略,但是该改进策略存在中点电位不平衡的问题,因此,采用一种基于前馈补偿加反馈补偿控制的零序电压注入法,优化进入调制环节前的最优电压矢量,从而抑制中点电位偏移。最后通过在MATLAB/Simulink搭建仿真,对比了不同控制方法与调制策略下的仿真结果,验证了以上算法的可行性。搭建硬件实验平台,经实验验证可知,所提出的控制策略可以有效抑制非线性负载影响下的电网电流畸变,与传统的控制策略相比,电网电流的波形畸变率更低,动态响应更好。

关键词：有源电力滤波器无谐波检测模型预测功率控制三电平svpwm

基于改进滑模观测器的高速永磁同步电机无传感器控制

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基于改进滑模观测器的高速永磁同步电机无传感器控制

作者：王博沈阳工业大学

学位级别：硕士

高速永磁同步电动机(High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor,HSPMSM)具有功率密度大、转动惯量小、动态响应速度快和工作效率高等优点,在航空航天、模具加工、农业现代化和智能家居等领域的应用越来越广泛。由于HSPMSM在运行... 详细信息

高速永磁同步电动机(High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor,HSPMSM)具有功率密度大、转动惯量小、动态响应速度快和工作效率高等优点,在航空航天、模具加工、农业现代化和智能家居等领域的应用越来越广泛。由于HSPMSM在运行时的转速一般不低于10000r/min,因此定子电流的频率也会较常速电机的高出数倍。过高的电流频率不仅会带来大量的谐波,还会对逆变器的安全使用埋下隐患。此外,由于机械传感器的使用不仅会提高控制系统成本,还会降低系统稳定性,而且高速电机的高转速使得普通传感器无法对其转速和转子位置进行精准检测,因此需要采用无传感器控制技术来获取转子信息。HSPMSM的高速高频特性对逆变技术和无传感器控制技术提出了新的挑战,因此对相关技术进行研究具有理论和实际意义。本文将针对HSPMSM控制系统中的逆变算法和无传感器控制方法这两个方面进行研究。首先,对课题的研究背景和国内外研究现状进行阐述,总结归纳针对HSPMSM的控制方法,并对各控制方法进行研究分析。其次,在ABC三相静止坐标系、α-β两相静止坐标系和d-q两相旋转坐标系下建立HSPMSM的数学模型,在此基础上对HSPMSM的矢量控制、空间矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,svpwm)和无传感器控制进行深入研究。为降低电流谐波含量、提高逆变器使用可靠性,采用三电平svpwm算法。针对算法实现过程中存在的计算复杂等缺点,通过重新划分空间矢量扇区和优化参考电压矢量合成方法,将其等效成两电平svpwm算法,并通过仿真验证优化算法的正确性和可行性。此外,选择鲁棒性能好、易于实现的滑模观测器作为无传感器控制方法。在抑制滑模观测器抖振,提高转子信息检测精度方面,通过引入sigmoid()函数、反电动势观测器和锁相环结构,代替sign()符号函数、低通滤波器和反正切函数对滑模观测器进行改进。最后,在矢量控制和优化三电平svpwm算法的基础上,在Matlab/Simulink软件中搭建基于传统和改进滑模观测器的HSPMSM无传感器控制系统仿真模型。在给定转速为10000r/min的条件下进行仿真对比分析,验证改进滑模观测器的优越性。

关键词：高速永磁同步电机矢量控制无传感器控制三电平svpwm 滑模观测器