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基于新型VLMZVM的ANPC型三电平并网逆变器环流抑制方法

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太阳能学报 2024年第6期45卷 272-284页

作者：杨向真刘灿杜燕张徐进博张涛施永合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 教育部光伏系统研究工程中心合肥230009

为解决广泛应用在大功率分布式发电系统中的多机有源中点钳位(ANPC)型三电平并网逆变器间的低频零序环流问题,提出一种基于虚拟大矢量的新型十三矢量调制(VLMZVM)策略。通过建立多机ANPC型三电平并网逆变器零序环流模型,分析零序环流产... 详细信息

为解决广泛应用在大功率分布式发电系统中的多机有源中点钳位(ANPC)型三电平并网逆变器间的低频零序环流问题,提出一种基于虚拟大矢量的新型十三矢量调制(VLMZVM)策略。通过建立多机ANPC型三电平并网逆变器零序环流模型,分析零序环流产生机理和影响因素,通过检测零序环流状态,实时选择虚拟大矢量或实际大矢量合成方法来抑制零序环流,并提出区分奇偶扇区的矢量分配方法快速选择合成矢量。实验结果验证了新型VLMZVM策略能在电流突变、参数不一致、全功率因数范围都具有很好的环流抑制效果。

关键词：逆变器分布式发电功率因数虚拟矢量环流抑制调制策略

基于虚拟矢量的双三相永磁同步电机预测电流控制策略

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天津工业大学学报 2023年第5期42卷 67-74页

作者：周湛清刘立辉耿强天津工业大学电气工程学院天津300387

针对双三相永磁同步电机传统有限集预测电流控制策略中存在电流谐波较大的问题,提出了一种基于虚拟矢量合成的预测电流控制策略。在保证原有良好动态响应能力的基础上,选用基波子平面内大矢量和次大矢量合成的虚拟电压矢量用于预测控制... 详细信息

针对双三相永磁同步电机传统有限集预测电流控制策略中存在电流谐波较大的问题,提出了一种基于虚拟矢量合成的预测电流控制策略。在保证原有良好动态响应能力的基础上,选用基波子平面内大矢量和次大矢量合成的虚拟电压矢量用于预测控制,将谐波子平面的电压幅值抑制为零,然后通过构建价值函数选择出最优虚拟电压矢量,在抑制电流谐波的同时也减小了计算量。由仿真结果可知,所提策略有效抑制了5、7次电流谐波,改善了电流波形,使相电流的总谐波失真降低了49.5%。

关键词：双三相永磁同步电机虚拟矢量模型预测电流控制

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一种适用三电平并联系统的虚拟矢量调制策略

中国电机工程学报 2023年

作者：杜燕杨世友胡军龙杨向真苏建徽教育部光伏系统工程研究中心合肥工业大学电气与自动化工程学院

直流侧中点电位平衡和零序环流抑制是保证三电平逆变器并联系统正常运行的重要问题，然而基于冗余小矢量对调节的环流抑制方案进一步增加了空间矢量调制(SVPWM)中点电流无法对称消除的场景，加剧了双机系统中点电位不平衡程度。该文基... 详细信息

直流侧中点电位平衡和零序环流抑制是保证三电平逆变器并联系统正常运行的重要问题，然而基于冗余小矢量对调节的环流抑制方案进一步增加了空间矢量调制(SVPWM)中点电流无法对称消除的场景，加剧了双机系统中点电位不平衡程度。该文基于虚拟矢量合成思路，提出一种满足零序环流抑制和中点电位平衡需求的双机虚拟矢量调制方法。该方法重新定义虚拟中矢量，通过缩短中矢量作用时间和增加参与合成的对称冗余小矢量以减少中点电流不平衡场景；分析不同扇区不同控制目标下虚拟矢量合成规则，利用相占空比法优化虚拟矢量的作用顺序，减少了矢量合成过程中的开关次数。与传统SVPWM策略下中点电压变化量的对比分析表明，所提方法能够削弱环流抑制和中点电位平衡的耦合关系。最后，利用Starsim平台实验验证该策略的有效性。

关键词：三电平并联系统虚拟矢量零序环流中点电位平衡相占空比法开关次数

基于滑模抗扰动观测器的PMSM无差拍预测控制

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组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 114-120页

作者：潘登刘义才高俊武汉商学院机电工程学院武汉430056

受温度及其它非线性因素影响,永磁同步电机(PMSM)运行过程中电阻、电感及磁链参数会发生变化,直接导致预测电流模型中电机参数与实际参数不符,影响系统控制性能。为提高系统参数的鲁棒性,针对一种三电平驱动的PMSM进行基于滑模观测器的... 详细信息

受温度及其它非线性因素影响,永磁同步电机(PMSM)运行过程中电阻、电感及磁链参数会发生变化,直接导致预测电流模型中电机参数与实际参数不符,影响系统控制性能。为提高系统参数的鲁棒性,针对一种三电平驱动的PMSM进行基于滑模观测器的参数抗扰动研究,电流内环采用等速趋近律滑模观测器来估计系统所受到的总参数扰动,并对模型电流预测控制器进行实时补偿;转速外环采用基于指数趋近律的滑模控制器实现;此外,针对传统预测电流控制中定子电流谐波分量大的问题,提出一种基于注入虚拟矢量的近似两电平SVPWM无差拍算法;最后,搭建Simulink仿真平台验证了所提控制理论的正确性与鲁棒性。

关键词：预测电流滑模趋近律虚拟矢量无差拍鲁棒性

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永磁游标电机虚拟矢量模型预测控制的研究

组合机床与自动化加工技术 2023年第10期 100-103,108页

作者：王新博付景顺孙凤沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

针对永磁游标电机(PMVM)模型预测控制策略中因备选电压矢量少和单个采样周期内电压矢量大小方向受限导致存在控制精度低和输出稳定性差的问题,在研究了传统模型预测控制原理的基础上提出了一种基于虚拟矢量的双矢量模型预测控制策略,该... 详细信息

针对永磁游标电机(PMVM)模型预测控制策略中因备选电压矢量少和单个采样周期内电压矢量大小方向受限导致存在控制精度低和输出稳定性差的问题,在研究了传统模型预测控制原理的基础上提出了一种基于虚拟矢量的双矢量模型预测控制策略,该控制策略通过构建虚拟矢量的方法扩展了电压矢量有限集个数,在此基础上设计双矢量模型预测控制器,并对代价函数进行优化,提高了控制系统的稳定性和精确性,同时也减小了逆变器的损耗。最后在仿真软件中搭建控制系统模型进行对比仿真验证。结果表明,所提出的控制策略相比与传统模型预测控制策略有更好的动态稳定性和抗干扰性以及更高的控制精度。

关键词：模型预测控制虚拟矢量双矢量永磁游标电机

电压源逆变器虚拟矢量模型预测共模电压抑制方法

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电工技术学报 2020年第4期35卷 839-849页

作者：郭磊磊金楠李琰琰曹玲芝代林旺罗魁郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

针对两电平电压源逆变器常规单矢量模型预测共模电压抑制方法存在电流谐波较大的问题,提出一种基于虚拟矢量的逆变器模型预测共模电压抑制方法,以在实现共模电压抑制的同时,减小电流谐波。首先,给出了虚拟矢量法的实现原理,并分析了死... 详细信息

针对两电平电压源逆变器常规单矢量模型预测共模电压抑制方法存在电流谐波较大的问题,提出一种基于虚拟矢量的逆变器模型预测共模电压抑制方法,以在实现共模电压抑制的同时,减小电流谐波。首先,给出了虚拟矢量法的实现原理,并分析了死区和控制延时对所述虚拟矢量法的影响。其次,为了消除因死区和控制延时而产生的共模电压尖峰,进一步对所述虚拟矢量模型预测共模电压抑制法进行了改进。同时,还详细分析了虚拟矢量作用下三相电流在单个控制周期内的变化规律,从而为电流扇区的准确划分提供了理论基础。仿真和实验结果表明,所提方法不仅能实现共模电压抑制,而且可以明显降低电流谐波。

关键词：虚拟矢量电压源逆变器模型预测控制共模电压抑制死区

基于优化虚拟矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制

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电工技术学报 2015年第4期30卷 179-186页

作者：范波赵伟刚刘刚谢冬冬河南科技大学电子信息工程学院洛阳471023 中信重工机械股份有限公司洛阳471039

通过对二极管钳位型逆变器中点电位不平衡引起的直流侧电容电压振荡、功率器件电压应力增加及输出电压谐波等问题的分析,提出一种基于优化虚拟空间矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制方案,通过构建包含优化因子的最近三虚拟空间矢... 详细信息

通过对二极管钳位型逆变器中点电位不平衡引起的直流侧电容电压振荡、功率器件电压应力增加及输出电压谐波等问题的分析,提出一种基于优化虚拟空间矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制方案,通过构建包含优化因子的最近三虚拟空间矢量模型合成参考空间矢量,根据中点电压实时反馈量对其进行优化,减少输出电压的谐波及失真,同时引入中点电位的不平衡量,计算出各优化虚拟空间矢量作用时间的补偿量,并利用对负载位移角的在线估计实现系统闭环控制。仿真与实验结果表明本方案具有良好的多电平逆变器中点电位平衡控制性能,有效降低了直流侧电容波动。

关键词：三电平逆变器空间矢量脉宽调制虚拟矢量中点电位平衡

虚拟矢量模型预测控制抑制逆变器输出共模电压

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山东农业大学学报（自然科学版） 2018年第5期49卷 875-879页

作者：周迎春胡志军黄辉先韩建超湖南理工职业技术学院湖南湘潭411105 湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

针对三相电压源逆变器驱动电机系统存在较高共模电压的问题,提出一种虚拟矢量模型预测电流控制方法,以非零矢量合成虚拟矢量构成有限控制矢量集代替传统的脉冲宽度调制方法,抑制系统共模电压。提出的控制方法可以在抑制共模电压的同时... 详细信息

针对三相电压源逆变器驱动电机系统存在较高共模电压的问题,提出一种虚拟矢量模型预测电流控制方法,以非零矢量合成虚拟矢量构成有限控制矢量集代替传统的脉冲宽度调制方法,抑制系统共模电压。提出的控制方法可以在抑制共模电压的同时提高负载电流性能。仿真和实验结果验证了方法的有效性。

关键词：电压源逆变器虚拟矢量模型预测控制共模电压

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虚拟矢量的中点电位平衡三电平调制方法

安徽大学学报（自然科学版） 2014年第2期38卷 55-60页

作者：程志友于浩程红江叶姗姗安徽大学电子信息工程学院教育部电能质量工程研究中心安徽合肥230601

针对二极管中点钳位型三电平逆变器中中点电位波动造成的直流侧电容电压不平衡问题,提出一种虚拟矢量中点电位控制方法.该方法结合三相电流平衡和冗余小矢量的特点,通过虚拟中矢量和小矢量取代原中矢量和小矢量,进行参考矢量的合成.因... 详细信息

针对二极管中点钳位型三电平逆变器中中点电位波动造成的直流侧电容电压不平衡问题,提出一种虚拟矢量中点电位控制方法.该方法结合三相电流平衡和冗余小矢量的特点,通过虚拟中矢量和小矢量取代原中矢量和小矢量,进行参考矢量的合成.因大矢量作用时中点无电流流入和流出,对中点电位波动无影响,故通过降低虚拟矢量作用时间内中点电位的波动,就可以控制整个调制过程中点电位的波动,从而降低输出电压波形的畸变和开关管承受的电压.仿真实验表明该文方法具有可行性和有效性.

关键词：逆变器虚拟矢量中点电位矢量合成