基于H桥级联的STATCOM具备易拓展、体积小、可模块化实现等突出优点,现已成为国内外电力领域的热点。本文首先研究并分析了它的拓扑结构、补偿原理及开关状态,并在此基础上分别建立了STATCOM和H桥模块的数学模型。然后,分析STATCOM数学模型,引入线性PI控制器对其解耦,并建立了功率解耦控制策略。另外,根据虚拟磁链理论和功率估算方法,建立了基于虚拟磁链的直接功率控制。最后,利用MATLAB进行仿真,论证了方法的可行性,并得出了基于...
作者:韩笑; 何琦; 张玲烁; 张德庆; 苏东辉 期刊:《智慧电力》 2017年第05期
在PWM整流器的众多控制策略中,直接功率控制(DPC)策略的应用越来越广泛。目前常用的一种直接功率控制方法是采用瞬时功率和开关表相结合的不定频直接功率控制,这种方法计算功率时需要较多传感器测量线路电压电流,导致控制系统结构复杂、抗干扰能力差。针对上述问题,提出了一种基于虚拟磁链定频直接功率控制方法,并有效地与空间电压矢量(SVM)相结合,在简化控制电路结构的同时提高了控制策略的精度。通过对2种直接功率控制...
结合虚拟磁链的优点对三相电压型PWM整流器的直接功率控制进行了研究,对虚拟磁链观测器进行设计,对虚拟磁链功率进行估计,并在MATLAB里对系统进行了仿真。
作者:王辉; 李宇豪; 张文博; 李静怡; 赵冬阳 期刊:《三峡大学学报·自然科学版》 2019年第03期
针对双PWM变频调速系统谐波污染严重、动态响应慢等问题,提出了一种基于虚拟磁链的双PWM变频系统预测直接功率控制策略.首先,分析了双PWM变频系统,建立两相静止坐标系数学模型.其次,整流侧采用基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制策略,整流侧采用虚拟磁链定向,降低电网电压谐波干扰,增加系统的可靠性.另外,采用两步预测进行延时补偿,且采用重复控制对系统稳态有功和无功功率误差进行修正,并利用空间矢量脉宽调制技术选择整流侧期望...
作者:王艾萌; 张佳 期刊:《华北电力大学学报·社会科学版》 2018年第01期
在传统的电压-频率下垂控制中存在复杂的多重反馈环路和较大的频率偏差,采用相角下垂控制可以有效地减小频率偏差但会影响有功分配的准确性,针对这些问题提出了一种基于磁链-相角下垂的新型有功负荷分配控制策略。首先,推导了基于虚拟磁链的相角下垂控制方法。然后,分析了磁链-相角下垂控制中影响有功分配的因素,进而提出了一种新型的有功负荷分配控制方案。该方案在不影响系统稳定性的前提下,通过加入补偿控制使并联逆变器按照其...
作者:姬小豪; 陈星弢; 蒋伟毅; 曹阳; 张恒超 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2018年第01期
本文研究了一种用于三相电压型PWM整流器的新型直接功率控制策略一基于虚拟磁链定向的模型预测直接功率控制。该方法以虚拟磁链矢量作为基本控制矢量,利用功率预测模型和功率误差最小原则,得出目标控制矢量公式,结合空间矢量脉宽调制实现模型预测功率控制。该方法简单,在每个开关周期对选择矢量没有限制。同时,将本文提出的方法与基于虚拟磁链定向的开关表直接功率控制在不同工况下进行了仿真和实验对比。结果验证了本文方法...
作者:陈伟丽; 刘沛津; 彭莉峻; 郭佳 期刊:《电测与仪表》 2019年第14期
虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制(VF-DPC-SVM)策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器(VSR)控制稳定性不高、快速性较差。对此,提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制(VF-MPDPC)策略。在功率内环用模型预测控制(MPC)算法代替PI控制器改善VSR的控制系能,并引入内模反馈校正环节在每个采样周期修正功率的预测给定值,通过改进的MPC模型实现对瞬时功率的高精度跟踪。仿真分析表明:改进的VF-MPDPC策略使系统稳...
作者:陆海峰; 瞿文龙; 张磊; 樊阳 期刊:《电工电能新技术》 2005年第03期
本文提出了一种基于静止直角坐标系的简单、实用的非线性感应电机模型,具有相对简练的表达方式和令人满意的精度.模型利用虚拟的"线性磁链",引入非线性饱和因子考虑电机磁链饱和影响,并用并联电阻计入涡流和磁滞损耗.在电机设计信息未知的情况下,所述模型参数可以很容易地使用传统的电机实验(空载和短路)获取.文中还介绍了使用该模型进行仿真的方法,适合用C/C+ +语言或simulink中的S函数编程实现.数值仿真和实验结果验证了模型的实...
作者:刘为杰; 凌忠伟; 何帆; 杨国超 期刊:《电气应用》 2019年第04期
针对传统的NPC三电平逆变器有限控制集模型预测控制(Finite Control Set Model PredictiveControl, FCS-MPC)存在计算量大、du/dt高等问题,提出了一种改进的FCS-MPC策略。通过添加开关跳变等约束条件,计算量减至传统FCS-MPC的1/3,同时降低了du/dr;以电压预测代替电流预测,进一步降低了算法的计算量。此外,给出了一种改进的电网虚拟磁链观测模型。根据逆变器αβ坐标系下的离散数学模型估算出电网电压,而后采用一阶低通滤波器计算电网...
作者:王艾萌; 张佳 期刊:《华北电力大学学报·社会科学版》 2017年第05期
在传统的下垂控制中,通过电压-频率下垂方法实现功率的分配,需要用到复杂的多重环路控制和Park变换,功率分配时频率偏差较大。针对这些问题,采用了基于虚拟磁链的下垂控制方法,通过磁链-相角下垂实现功率的调节。之后,设计了一种改进的直接磁链控制器,基于直接磁链控制(DFC)原理实现了磁链相角和幅值的控制,取代了传统下垂控制中的多重反馈环路和PI调节器,具有控制简单,动态响应速度快,磁链脉动小等优点。最后,利用MATLAB/Simuli...
作者:匡珍春; 谢仕义; 温雯 期刊:《太阳能学报》 2017年第05期
在电网发生不平衡故障情况下,光伏并网逆变器会因电网负序分量导致PWM正弦调制失真,电网同步跟踪精度差等问题,为此提出一种基于虚拟磁链(virtualflux,VF)的频率自适应同步方法。该方法结合VF无需电压传感器和二阶广义积分器(second order generalizd integrator,SOGI)无需进行正负序坐标运算双重优点。虚拟磁链可准确观测光伏逆变器定向电压矢量,利用SOGI的谐振特性避免正负序分量计算延时。锁频环(frequency locked l...
作者:候维杨; 刘波峰; 贺锐智; 李诚明 期刊:《电力电子技术》 2017年第04期
提出一种基于新型开关状态表的脉宽调制(PWM)整流器虚拟磁链直接功率控制(DPC)策略,根据瞬时有功、无功功率变化选择电压空间矢量,实现有功、无功功率平滑控制,同时采用一种数字低通滤波器补偿虚拟磁链估计中产生的幅值、相位误差。仿真及实验表明,基于新型开关表的控制策略可对有功、无功功率迅速、平滑地调节,具有高动态性能,在理想电网及谐波电网条件下能更好地抑制电流波动,具有良好的鲁棒性。
作者:张帆; 刘跃敏; 范波; 王珂; 曾佳 期刊:《电机与控制应用》 2016年第09期
考虑到三相电压型PWM整流器结构与交流电机的电路结构比较相似,提出基于虚拟磁链三相电压型PWM整流器模型预测直接功率控制。采用虚拟磁链定向来对PWM整流器进行控制,不仅继承了模型预测直接功率控制的优点,还省去了交流测电压互感器,节省了空间和成本,并通过二阶拉格朗日插值法进行功率修正。仿真结果表明,该方法具有良好的动态和稳态性能,具有很好的鲁棒性,实现了固定开关频率,有效降低了交流侧电流总谐波失真(THD),提高了交流...
作者:李杰; 宋文祥 期刊:《电气传动》 2016年第08期
在三相不平衡电网中,三相PWM变流器的无电网电压传感器控制将会遇到母线电压含有二次谐波、并网电流含负序电流和电网电压同步信号畸变等问题。针对这些问题,将虚拟磁链技术应用到三相PWM变流器的无电网电压传感器控制中,结合二阶广义积分器SOGI(second-ordergeneralizedintegrator)进行正、负序同步信号的获取,基于正、负序双同步旋转坐标系建立了直接电流控制系统。仿真结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性。
作者:魏力; 魏金成; 朱修敏; 龙勇; 王瑶; 曹太强 期刊:《电子技术应用》 2016年第08期
把基于空间矢量调制直接功率控制(direct power control with space vector modulation,DPC-SVM)的直接虚拟功率控制算法运用到了并联型整流器系统中,构造出了虚拟的电网磁链矢量作为定向矢量,达到取消交流侧电网电压传感器、降低并联系统硬件成本的目的;通过改进传统SVPWM控制模块来达到抑制环流的目的,进而减少系统的能量损耗。相比于传统的基于电网电压定向的电流控制并联系统,提出的新方法在环流控制方面能够达到与传统方法...
作者:徐俊杰; 葛云涛 期刊: 2012年第02期
三电平PWM整流器在高压大功率场合有着广泛的应用,但是由于三电平PWM整流器自身开关器件的非线性和对电路参数的依赖性,使得传统的电压电流双闭环控制无法更好的提高其动态性能,因此限制了其在更宽负载范围内的运用。本文在建立二极管钳位式PWM整流器数学模型的基础上,在传统的直接功率控制和电压定向控制的基础上,提出了一种新型简化虚拟磁链定向的固定开关频率的三电平PWM整流器直接功率控制方法。仿真实验表明:该控制方法能够...
作者:张清鹏; 万健如 期刊:《电子测量与仪器学报》 2016年第05期
传统PWM整流器预测电流控制需借助交流电压传感器测量电网电压,针对电压传感器硬件成本高、安装困难及可靠性低等问题,提出将虚拟磁链引入PWM整流器预测电流控制方法中。建立两相静止坐标系下PWM整流器虚拟磁链数学模型,采用带有补偿项的一阶低通滤波器代替纯积分环节对电网虚拟磁链进行估计,解决因纯积分环节带来的积分初值和直流偏置问题,利用虚拟磁链计算瞬时功率和电网电压矢量幅值及相角,结合预测电流控制方法建立PWM整流器无...
通过对PWM整流器控制方法的分析,提出了一种新的无差拍电流预测控制策略。与传统的电流预测控制相比,该方法通过对幅值和相位的补偿,改善了传统控制方法所存在的初值问题和直流漂移问题;并且为了进一步提高系统的可靠性,降低整个系统的成本,采用了基于虚拟磁链的无电网电压传感器的控制方法来确定电网电压的相位。最后在Matlab软件中对其主电路和控制回路进行了建模与仿真分析,验证了系统设计的可行性。
作者:卜文绍 翟利利 汪显博 期刊:《电源技术》 2013年第03期
首先分析了三相电压型PWM整流器的拓扑结构和数学模型,然后对基于瞬时功率估算的直接功率控制、电压定向的直接功率控制、无电压传感器虚拟磁链的直接功率控制、基于定频的虚拟磁链和变换器输出电压计算的直接功率控制进行性能分析,比较其各自的优缺点。并在此基础上对三相电压型PWM整流器直接功率控制策略进行了展望。