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双馈风电机组电网背景谐波运行与谐波抑制策略研究

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电力系统保护与控制 2016年第23期44卷 164-169页

作者：高骏王磊周文郭捷孟良国网河北省电力公司电力科学研究院河北石家庄050021

针对电网背景低次谐波引起的双馈风电机组定子电流畸变、功率及电磁转矩脉动,建立了能够反映电网5、7次谐波电压下双馈发电机的特征谐波模型,揭示了电网背景谐波电压对双馈发电机功率与电磁转矩脉动的影响机理。通过双馈发电机控制目标... 详细信息

针对电网背景低次谐波引起的双馈风电机组定子电流畸变、功率及电磁转矩脉动,建立了能够反映电网5、7次谐波电压下双馈发电机的特征谐波模型,揭示了电网背景谐波电压对双馈发电机功率与电磁转矩脉动的影响机理。通过双馈发电机控制目标分析,提出了基于比例-积分-谐振(pir)调节转子电流内环的双馈发电机双闭环控制策略,有效地消除了双馈风力发电机定子输出电流中的5、7次谐波和电磁转矩脉动。在Matlab/Simulink中建立了1.5 MW双馈风电机组仿真模型,实现了风电机组谐波运行与抑制的全过程仿真。利用电网谐波发生模拟装置,进行了双馈机组谐波运行与抑制现场试验,仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与谐波抑制策略的有效性。

关键词：双馈发电机电网谐波转矩脉动 pir调节器谐波抑制

四象限级联型多电平变换器的PWM整流器控制

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电工电能新技术 2009年第2期28卷 41-45页

作者：王剑李永东清华大学电力系统国家重点实验室北京100084

分析了四象限级联型多电平变换器的功率单元中,H桥逆变器输出功率的脉动对PWM整流器控制尤其是对其直流母线电压的影响。提出外环控制器为直流母线电压反馈与负载功率前馈相结合、内环电流控制为比例积分加谐振(pir)调节器的PWM整流器... 详细信息

分析了四象限级联型多电平变换器的功率单元中,H桥逆变器输出功率的脉动对PWM整流器控制尤其是对其直流母线电压的影响。提出外环控制器为直流母线电压反馈与负载功率前馈相结合、内环电流控制为比例积分加谐振(pir)调节器的PWM整流器控制策略。实验表明该控制策略即使在直流母线电容容量很小时,仍然能得到较为稳定的直流母线电压,验证了控制策略的有效性。

关键词：级联型多电平变换器 PWM整流器负载功率前馈 pir调节器

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4象限级联型多电平变换器及其整流器控制

电气传动 2011年第3期41卷 19-23页

作者：孙炳海李永东王剑河南城建学院电气与电子工程系河南平顶山467044 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

在级联型多电平变换器的功率单元中,用PWM整流器替代二极管整流器,可以实现能量的双向流动;利用隔离变压器的副边漏抗代替整流器的输入电抗器,可以减少变换器的体积和成本;隔离变压器的副边绕组移相消除了由单个功率单元所引起的谐波电... 详细信息

在级联型多电平变换器的功率单元中,用PWM整流器替代二极管整流器,可以实现能量的双向流动;利用隔离变压器的副边漏抗代替整流器的输入电抗器,可以减少变换器的体积和成本;隔离变压器的副边绕组移相消除了由单个功率单元所引起的谐波电流,抑制了网侧谐波尤其是低次谐波的产生。在整流器控制中使用锁相环对电网的相位和频率跟踪,采用PWM整流器的pir电流控制策略,有利于在整流器接单相逆变负载的情况下维持母线电压的稳定。给出了PWM整流器的数学模型、定向策略及pir控制策略,通过实验验证了新型整流器及其控制策略在电机加速减速过程中能够实现能量回馈。

关键词：移相变压器级联型多电平变换器 PWM整流器 pir调节器

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中频电源电子负载动态建模与实验研究

中频电源电子负载动态建模与实验研究

作者：徐刚西安工程大学

学位级别：硕士

随着电气与信息技术、新能源技术与储能技术的快速发展,各种变频电源、航天电源、激光电源,移动电源等广泛用于生产和生活的各个领域,这些电源产品在出厂前都要按照测试要求接入相应的负载进行长时间的老化测试、带载实验、以及电磁兼... 详细信息

随着电气与信息技术、新能源技术与储能技术的快速发展,各种变频电源、航天电源、激光电源,移动电源等广泛用于生产和生活的各个领域,这些电源产品在出厂前都要按照测试要求接入相应的负载进行长时间的老化测试、带载实验、以及电磁兼容试验等,以检验电源稳定度、安全可靠性等指标。传统的电源测试常采用电阻、电容、电感及其组合的实物负载,测试过程中存在能量全部被消耗、易受环境因素影响、精度较低等缺点。由电力电子器件构成的电子负载装置具有灵活性更高、绿色节能等诸多优点,不仅能够实现负载特性模拟,并可将被测电源能量回馈至电网。本文针对双PWM变换结构中频电源电子负载存在的一些问题进行研究。当整流侧系统参数选定时,给定负载电流指令较小将使实际电流纹波比例增大,从而影响电子负载的模拟精度。本文提出了硬件LC滤波结合比例-积分-谐振(pir)调节器对电流谐波进行抑制的方法,可以有效改善负载电流质量。根据电流指令时域表达式在微处理器内解算存在的缺点,设计了易于数字化实现的递推算法。本文的主要研究内容包括:1)主要介绍了电子负载的研究背景及意义,以及电子负载主电路拓扑、整流侧与并网逆变侧研究现状。2)根据中频电源电子负载技术指标设计主电路拓扑,分析了倍频调制技术、整流侧及逆变侧的工作原理,深入阐述了影响电流质量与母线电压纹波的因素,对滤波电容、电感、母线电容参数进行选择,并给出了控制系统硬件电路设计原理。3)对整流侧系统建立数学模型,分析了 PI调节器控制电流环系统存在的不足,提出采用pir调节器控制,对pir调节器控制系统进行频域和稳定性分析,并与PI调节器进行频域对比分析。最后研究了负载模型下电流指令的解算过程及收敛条件。4)设计了负载模拟侧的数字控制系统结构,分析了倍频调制技术、调节器和负载电流指令的数字化实现方法,最后给出了基于ARM的控制系统软件的设计过程。5)根据系统参数搭建仿真与实验平台,采用S-Function Builder模块进行负载电流指令解算,对研究的主要内容进行仿真与实验验证,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。

关键词：中频电源电子负载 pir调节器负载电流指令解算

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四象限级联多电平变换器的新型整流器控制

电力电子 2010年第3期8卷 24-28页

作者：李永东王剑孙炳海清华大学电力系统国家重点实验室河南城建学院电气与电子系

在四象限级联型多电平变换器的功率单元中,利用移向变压器的副边漏抗代替输入电抗器,对其原理进行了分析;通过实验结果验证了新型整流器及其控制策略的可行性。

关键词：级联型多电平变换器 PWM整流器 pir调节器