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六相永磁同步发电机占空比模型预测直接功率控制

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电机与控制应用 2021年第1期48卷 14-19页

作者：张鹏程许德志赵文祥晋世博江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

针对传统六相永磁同步发电机(PMSG)单矢量模型预测直接功率控制(MPDPC)电流谐波大、有功和无功功率波动剧烈的问题,提出了一种占空比合成矢量MPDPC。通过对六相整流器的最大和中大电压矢量进行重构,获得12个合成矢量,实现了对谐波电流... 详细信息

针对传统六相永磁同步发电机(PMSG)单矢量模型预测直接功率控制(MPDPC)电流谐波大、有功和无功功率波动剧烈的问题,提出了一种占空比合成矢量MPDPC。通过对六相整流器的最大和中大电压矢量进行重构,获得12个合成矢量,实现了对谐波电流的有效抑制。在此基础上,提出在每个周期内同时作用一个合成矢量和零矢量,并根据有功和无功预测无差拍原理计算最优占空比,进一步抑制了有功和无功功率脉动。试验结果表明,所提占空比合成矢量MPDPC可以有效减少电流谐波和功率脉动。

关键词：六相永磁同步发电机模型预测直接功率控制合成矢量占空比谐波抑制

MP-MMC驱动六相永磁同步发电机负载转矩观测前馈滑模控制

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电机与控制应用 2024年第7期51卷 1-9页

作者：郑雨墨赵轩辉周荔丹姚钢上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

六相永磁同步发电机(PMSG)谐波含量较低、解耦方法成熟且稳定性强,具有广阔的应用前景。为提升六相PMSG负载转矩突变时的动态性能,增强系统的抗干扰能力,提出了一种利用负载转矩观测值前馈补偿的策略。首先,采用滑模观测器观测负载转矩... 详细信息

六相永磁同步发电机(PMSG)谐波含量较低、解耦方法成熟且稳定性强,具有广阔的应用前景。为提升六相PMSG负载转矩突变时的动态性能,增强系统的抗干扰能力,提出了一种利用负载转矩观测值前馈补偿的策略。首先,采用滑模观测器观测负载转矩,观测器滑模面设计为实际转速与观测转速之差,在观测过程中滤除了抖振信号,且未引起相位和幅值变化;其次,将负载转矩观测值按比例前馈至电流环给定值,弥补滑模控制器不连续项幅值不足的问题;再次,针对前馈比例常数过大导致转速无法快速稳定在给定值的问题,将前馈比例系数设为可变值;最后,基于Matlab/Simulink建立了多相模块化多电平换流器(MP-MMC)驱动六相PMSG负载转矩观测前馈滑模控制的仿真模型,对所提策略进行验证。仿真结果表明滑模观测器可准确观测负载转矩,前馈补偿策略有效抑制了负载突变引起的转速波动。

关键词：六相永磁同步发电机负载转矩滑模观测器前馈补偿可变值

基于六相永磁同步发电机的航空高压直流电源系统的研究

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仪表技术 2017年第10期 47-51页

作者：田家柱李岩吴迪海军航空工程学院研究生管理大队海军航空工程学院控制工程系中国人民解放军91467部队

针对在航空起动发电系统中发电运行状态下,六相永磁同步发电机在发动机转速变化的情况下如何保证输出端直流电压在270 V恒定不变,研究了一种基于SVPWM的最大四矢量的整流控制技术,通过对发电机发出的六相电流进行解耦,得出参与机电能量... 详细信息

针对在航空起动发电系统中发电运行状态下,六相永磁同步发电机在发动机转速变化的情况下如何保证输出端直流电压在270 V恒定不变,研究了一种基于SVPWM的最大四矢量的整流控制技术,通过对发电机发出的六相电流进行解耦,得出参与机电能量转换的α-β子空间和x-y谐波子空间,对两个子空间分别进行控制,有效地保证了输出的直流电压恒定不变。通过在Simulink上建立六相永磁同步发电机发电整流系统的仿真模型,得出的仿真结果证明了采用方法的可行性。

关键词：六相永磁同步发电机最大四矢量整流技术

MP-MMC驱动六相永磁同步风力发电机分数阶PID控制研究

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电机与控制学报 2022年第12期26卷 93-107页

作者：姚钢李华荣周荔丹曹祖加王杰黄孙华上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 广东电网有限责任公司茂名茂南供电局广东茂名525000

针对多相模块化多电平变流器(MP-MMC)驱动多相发电机,在Y移30度六相永磁同步发电机(PMSG)旋转坐标系下的数学模型基础上,引入了分数阶PID控制器。分数阶PID控制器相比整数阶PID控制器增加了两个控制自由度,即主要影响控制系统稳态性能... 详细信息

针对多相模块化多电平变流器(MP-MMC)驱动多相发电机,在Y移30度六相永磁同步发电机(PMSG)旋转坐标系下的数学模型基础上,引入了分数阶PID控制器。分数阶PID控制器相比整数阶PID控制器增加了两个控制自由度,即主要影响控制系统稳态性能的积分阶次λ和主要影响控制系统动态性能的微分阶次μ,使得分数阶PID控制器的设计更加灵活。在MMC内部能量均分部分采用分数阶PID控制器可使得子模块电容电压峰峰值及其谐波畸变率降低,进而输出电压波形得到改善;也使得MMC的桥臂环流峰峰值降低,环流波形得到改善。在发电机转速侧,发电机定子的d、q轴电流闭环控制侧部分采用分数阶PID控制器可使发电机转速动态性能与稳态性能进一步改善。在z1和z2子空间的谐波分量控制部分采用分数阶PID控制器可使得系统谐波影响更小,控制效果更佳。最后,仿真和实验结果验证了分数阶PID控制器具有良好的控制性能,可进一步提升了六相PMSG-MMC系统的运行能力。

关键词：六相永磁同步发电机模块化多电平变流器分数阶PID控制矢量控制闭环均压控制优化运行

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直驱式六相永磁同步风力发电机最佳风能追踪控制

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电力自动化设备 2010年第12期30卷 97-101页

作者：魏自聪章国宝东南大学自动化学院江苏南京210096

为提高直驱式风力发电系统的机组容量和可靠性,采用六相永磁同步发电机并联双PWM变频器的方案。根据风力机输出特性,分析风电机组追踪最佳风能过程,比较最优叶尖速法和爬山法的优劣,提出一种将两者相结合的风力发电最佳风能追踪控制方... 详细信息

为提高直驱式风力发电系统的机组容量和可靠性,采用六相永磁同步发电机并联双PWM变频器的方案。根据风力机输出特性,分析风电机组追踪最佳风能过程,比较最优叶尖速法和爬山法的优劣,提出一种将两者相结合的风力发电最佳风能追踪控制方法。分析六相永磁同步发电机数学模型,基于所提出的最佳风能追踪方法,给出六相电机矢量控制策略。基于Matlab/Simulink构建了六相电机和风电变流器模型,对风速突变时六相电机的最佳风能追踪过程进行了仿真,仿真结果验证了提出的控制策略可行。

关键词：风电系统直驱式六相永磁同步发电机最佳风能追踪矢量控制

MP-MMC驱动六相永磁风力发电机建模及控制研究

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电机与控制学报 2019年第5期23卷 84-92页

作者：周荔丹李杏姚钢梅柏杉上海电力学院电气工程学院上海200090 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

针对多相模块化多电平变流器(MP-MMC)驱动多相发电机的控制问题,基于矢量空间解耦理论,建立Y移30°六相永磁同步发电机(PMSG)在旋转坐标下的数学模型;将传统三相MMC拓扑结构推广至六相,并驱动六相永磁风力发电机。在控制上采用电流矢量... 详细信息

针对多相模块化多电平变流器(MP-MMC)驱动多相发电机的控制问题,基于矢量空间解耦理论,建立Y移30°六相永磁同步发电机(PMSG)在旋转坐标下的数学模型;将传统三相MMC拓扑结构推广至六相,并驱动六相永磁风力发电机。在控制上采用电流矢量解耦方法对六相永磁风力发电机的输出电流进行跟踪,同时对系统谐波成分加以抑制;对于MMC内部子模块电容电压稳定、环流抑制,采用闭环均压策略进行控制。最后通过在软件中搭建仿真模型,对发电机稳态运行以及功率突变时运行状态进行模拟,仿真结果表明:该系统具有良好的输出特性和鲁棒性能,验证了MP-MMC能够有效驱动六相永磁发电机实现平稳发电。

关键词：六相永磁同步发电机模块化多电平变流器矢量空间解耦矢量控制闭环均压控制

兆瓦级直驱型六相永磁风力发电机无传感器控制系统设计

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微电机 2016年第6期49卷 89-94页

作者：刘明黎河南工业职业技术学院电子工程系河南南阳473009

针对兆瓦级直驱风力发电系统永磁同步电机特点,利用滑模控制对其参数变化具有强鲁棒性的优点,设计了一种了新型自适应滑模观测器算法,避免了低通滤波器的使用会引起的相位滞后及幅值变化。同时为了能够准确地获取转子位置信息,设计了一... 详细信息

针对兆瓦级直驱风力发电系统永磁同步电机特点,利用滑模控制对其参数变化具有强鲁棒性的优点,设计了一种了新型自适应滑模观测器算法,避免了低通滤波器的使用会引起的相位滞后及幅值变化。同时为了能够准确地获取转子位置信息,设计了一种PI锁相环技术,并给出了PI锁相环技术的参数设计方法。与传统滑模观测器算法相比,仿真结果验证了算法的可行性和有效性。

关键词：六相永磁同步发电机扩展反电动势自适应滑模观测器 PI锁相环

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六相PMSG容错控制的三次谐波影响抑制

电网技术 2013年第11期37卷 3101-3109页

作者：刘剑苏健勇杨贵杰高宏伟哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

为改善六相永磁同步电机一相开路故障后的性能,建立了适用于容错控制的静止坐标变换阵,并建立了考虑3次谐波影响的旋转坐标系下的电压和转矩方程。针对一次旋转坐标变换不能对电压模型完全解耦的情况,提出对d-q子空间应用二次旋转坐标... 详细信息

为改善六相永磁同步电机一相开路故障后的性能,建立了适用于容错控制的静止坐标变换阵,并建立了考虑3次谐波影响的旋转坐标系下的电压和转矩方程。针对一次旋转坐标变换不能对电压模型完全解耦的情况,提出对d-q子空间应用二次旋转坐标变换得到完全解耦的d-q轴电压分量。提出了基于磁势不变原则的定子电流幅值最小(stator current magnitude minimum,SCMM)闭环控制策略,为抑制3次谐波磁链和3次谐波电感作用,推导了d-q轴三次谐波电压的补偿量。仿真和实验验证了提出的补偿控制策略对三次谐波影响消除的有效性,明显改善了定子电流幅值最小控制策略下单相开路后的性能。

关键词：六相永磁同步发电机容错控制定子电流幅值最小 3次谐波影响

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航空高压直流供电系统多相整流控制技术研究

微电机 2018年第2期51卷 45-50页

作者：田家柱李岩吴迪海军航空大学控制工程系烟台264001

针对航空高压直流供电系统中270 V的供电要求,研究了以六相永磁同步发电机为主体的六相可控整流系统,采用一种基于SVPWM的最大四矢量的调制技术和电压外环-电流内环解耦的双闭环PI控制方式,对子空间和谐波子空间分别进行控制,在负载和... 详细信息

针对航空高压直流供电系统中270 V的供电要求,研究了以六相永磁同步发电机为主体的六相可控整流系统,采用一种基于SVPWM的最大四矢量的调制技术和电压外环-电流内环解耦的双闭环PI控制方式,对子空间和谐波子空间分别进行控制,在负载和转速发生突变的情况下保证输出的直流电压能迅速恢复到270 V并保持恒定。通过在Simulink上建立发电整流系统的仿真模型,得出的仿真结果证明了方法的可行性。

关键词：六相永磁同步发电机 270 V高压直流可控整流最大四矢量