作者:夏文婧; 刘碧; 王嵩; 冯晓云 期刊:《电力系统自动化》 2020年第01期
为了提高三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的动态响应速度和控制精度,提出了一种基于整流桥输入端电压动态分量优化的模型预测功率控制算法。首先,建立了三相PWM整流器dq旋转坐标系下的功率数学模型,分析了传统基于比例-积分(PI)控制器的直接功率控制算法的工作原理。然后,针对传统基于PI控制器的直接功率控制算法的内环功率PI控制器参数设计复杂及动态响应速度慢等缺点,从整流桥输入端电压动态分量优化的角度出发,借鉴模型预测控制...
作者:李慧敏; 李慧; 范新桥 期刊:《发电技术》 2019年第02期
为了满足脉宽调制型变流器功率响应速度快以及绝缘栅双极型晶体管开关频率恒定等要求,提出了基于模型预测的直接功率控制策略用于三电平 PWM变流器。该控制策略采用电压外环、功率内环的双闭环控制,外环省略了锁相环环节,简化了控制系统结构;内环无需PI调节器,参数设计简单,响应速度快。利用 MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了三电平中性点箝位型 PWM变流器模型,对比分析了提出的控制策略与传统 PI控制的效果。仿真结果表明,新的控制...
作者:胡会智; 吉培荣; 张赟宁 期刊:《电气传动》 2019年第11期
在分析基于动态扇区传统直接功率控制(DPC)策略使用一张开关表导致直流侧电压和无功功率波动大的问题基础上,优化开关矢量,采用基于动态扇区改进开关表的DPC控制策略。该控制策略通过引进1个三状态滞环比较器和1个功率幅度控制函数,设计了新的动态扇区双开关表模型。该模型可以根据系统具体的功率需求,适当选择开关表及开关矢量,产生相应的开关信号控制系统的工作模式,以达到快速跟踪系统指定功率的目的;同时还改进了快速划分动态...
作者:马辉; 危伟; 鄢圣阳; 王书征 期刊:《电机与控制学报》 2020年第01期
针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2时刻有功功率给定值,提高功率预测精度。同时为提高电压外环响应速度和稳定精度,构建以直流侧电压平方为反馈量的滑模控制器(SMC)。最后搭建10 kW三相Vienna整流器仿真模型与实验平台对所提算法进行...
作者:付子义; 杜田雨 期刊:《电子设计工程》 2019年第18期
为了提高现有VSC-HVDC输电系统的运行性能,设计了一种适用VSC-HVDC系统模型预测直接功率控制方案。该方案是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则直接计算换流器的参考电压信号,以保证瞬时功率跟踪功率参考值。设计了用于消除稳态功率误差的重复控制器,实现了功率实测值对功率参考值的准确跟踪。利用Matlab/Simulink搭建相应的仿真模型,结果表明两端换流器具有较快的响应速度和稳态跟踪精度,因此所设计系统正确有效。
作者:卫晓辉; 王锡凡 期刊:《智慧电力》 2014年第05期
根据三相电压型PWM整流器的瞬时功率数学模型,在矢量空间中研究了每个开关矢量对瞬时功率的不同影响,提出了一种新的直接功率控制方法,将整个矢量空间分成24个不固定的扇区,并给出相应的开关矢量表。相比于传统的直接功率控制,本文所提出的方法更加准确、高效,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。
作者:张永昌; 高基豪 期刊:《电气工程学报》 2016年第11期
电力电子变换器采用数字控制时,由于A-D转换、零阶保持以及PWM更新等延时因素会影响系统性能,严重时甚至使系统振荡不稳定.本文以PWM整流器为应用对象,研究采用基于SVM的预测无差拍直接功率控制时各个延迟因素对控制性能的影响,提出相应的补偿策略.研究表明,对控制性能影响较大的主要包括电网电压延迟、电网电流延迟和PWM输出电压延迟三个因素.详细分析和推导了电网电压和电流延迟的原因,提出采用下一时刻的预测电压和电流值进行控...
作者:张永昌; 彭玉宾; 曲昌琦 期刊:《电气工程学报》 2015年第06期
基于矢量表的直接功率控制由于其结构简单、动态响应快、参数鲁棒性好和无需电流内环整定等优点而得到了国内外学者的广泛关注。开关矢量表的建立是直接功率控制中的核心研究内容,目前文献中已经出现了各种各样的矢量表,但在扇区划分和矢量选择上并不统一,对矢量表建立的内部机理也阐述的比较模糊。因此,有必要对矢量表的建立机理进行详细的分析,研究众多矢量表方案的联系和区别并对它们各自的性能进行比较。本文采用数学推导和几...
作者:王蕊 期刊:《齐鲁工业大学学报》 2018年第04期
分析风力发电三相并网逆变器的传统直接功率控制(DPC)策略,提出改进的DPC策略:采用虚拟磁链来估算有功功率和无功功率,以代替电网侧电压传感器;采用SVPWM调制模块取代传统DPC系统中的功率滞环和开关表。改进的DPC策略使三相并网逆变器控制系统降低采样频率,具有更低的电流畸变率,提高了系统的稳定性。
作者:何鹏飞; 吴雷 期刊:《服装学报》 2015年第05期
介绍了一种基于有限开关状态的改进型模型预测直接功率控制的方法,并将其应用到逆变并网系统中。并网逆变器采用三电平逆变器,根据并网逆变器的功率数学模型和三电平逆变器的有限基本空间电压矢量,确定合成矢量所在扇区;再根据模型预测控制的目标函数最优原则,计算出扇区内3个基本电压矢量的作用时间,确定作用顺序,调制出使瞬时有功、无功功率误差最小的触发脉冲。仿真实验结果表明,该方法的输出波形动态性能好,输出电流、电压稳定...
作者:郇新; 孙法义 期刊:《科学技术创新》 2016年第03期
本文分析了三相电压型PWM整流直接功率控制的方法,并对该控制系统的主要部分进行了阐述。通过试验表明,该三相电压型PWM整流直接功率控制系统各个节点都可获得满意的电气波形,能够对有功功率和无功功率进行有效的控制,功率输出稳定,同时确保网侧功率因数为1。
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:栾新宇; 樊波; 张瑞; 刘晓卫; 边岗莹 期刊:《火力与指挥控制》 2018年第10期
传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于改进虚拟磁链的储能变流器直接功率控制方法。根据瞬时功率理论,建立三相电压型整流器(VSR)的功率数学模型,在虚拟磁链定向的直接功率控制(Virtual Flux Oriented-Direct Power Control,VFO-DPC)的基础上,对虚拟磁链观测器进行优化,在VFO-DPC系统中引入空间矢量调制模块取代开关表,通过空间矢量脉宽调制...
作者:王久和; 李华德; 李正熙 期刊:《辽宁工程技术大学学报·自然科学版》 2004年第05期
介绍了三相电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)系统的组成与原理,分析了开关表的形成机理.通过建立基于MATLAB/Simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明DPC系统具有良好的动态性能.DPC系统与现行的电流控制策略相比,无需复杂算法和PWM调制模块,可实现高功率因数、低谐波干扰;因此,DPC系统值得进一步开发和研究.
作者:周波; 宋亦鹏; 年珩; 程晨闻 期刊:《电工技术学报》 2017年第24期
由于定子直接连接到电网,电网电压中的负序和谐波分量会严重恶化双馈风力发电机(DFIG)系统的运行性能,导致系统输出总电流三相不对称及谐波畸变、总输出有功功率及无功功率波动等,使得DFIG系统无法安全稳定可靠运行,且输出风电质量下降。同时考虑负序和谐波电网下DFIG系统机侧变流器和网侧变流器的运行状态,以改善DFIG系统总输出电流或功率质量为目标,研究基于二阶矢量积分器(SOVI)的DFIG系统网侧和机侧变流器改进直接功率控制...
作者:袁知文; 董秀成; 夏焰坤; 余小梅; 李昱 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2018年第05期
针对传统直接功率控制有源电力滤波器直流侧电压存在超调量以及动态性能差的问题,提出了一种双模糊自适应PI的直接功率控制方法.该方法根据直流侧电压和电压变化率的变化情况,采用双模糊控制规则对PI的初始值进行自动调节,直流侧电压波动大时应用模糊规则1进行粗调,波动小时应用模糊规则2进行细调,使其在负载突变情况下采用最合适的PI控制参数.与传统直流侧电压PI控制方法相比,该方法提高了直流侧电压的稳定性,有效地抑制了超调量,...
作者:张建文; 张大朋; 刘洋 期刊:《电测与仪表》 2019年第02期
针对并网电压源逆变器(VSI)提出了一种电网电压调制(GVM)直接功率控制(DPC)策略。通过定义GVM的控制输入,可在不使用锁相环的情况下得到一个简单的、耦合状态的多输入多输出系统(MIMO)。在此基础上,依据设定的状态反馈线性化控制法则实现了有功和无功的解耦控制并获得了两个独立的二阶系统,从而不仅能够提高瞬时有功功率和无功功率的收敛速度,还能够获得良好的稳态性能。最后将系统转化为线性MIMO。所提出的方法通过使用MATLAB/Sim...
作者:王雪瑞; 曹鑫; 郝振洋 期刊:《电力电子技术》 2019年第06期
虚拟同步机(VSM)技术是一种将电力电子变换器按照同步电机的数学模型进行建模和控制的新兴电力电子控制技术。该技术能使电力电子设备具有一定的虚拟惯性与虚拟阻尼,从而表现出类似同步电机的运行特性。在此将VSM技术运用到三相整流器控制中,按照三相同步电动机的模型建模,采用直接功率控制方法对三相整流器输出功率进行有效控制。仿真和实验结果证明了研究方法的有效性。
作者:沈凤龙; 满永奎; 王建辉; 姜浩 期刊:《电力电子技术》 2019年第02期
针对直接功率控制的三电平电压型脉宽调制(PWM)整流器的性能要求,提出一种基于直接功率控制的整流器控制系统和主电路参数的简化设计方法。根据整流器动、静态性能指标提出直流母线电压、进线电感、直流侧电容的约束条件,以满足约束条件为前提设计三电平PWM整流器主电路电感和电容参数。通过仿真比较研究基于滞环比较器和基于功率内环、电压外环的双闭环比例积分(PI)控制器两种直接功率控制策略的动、静态特性。依据仿真结果研制基...
作者:郭旭刚; 孔龙飞; 王志良 期刊:《电力电子技术》 2018年第04期
通过仿真分析了传统直接功率控制(DPC)系统的原理及性能,发现传统DPC采用一个开关表同时控制瞬时有功、无功功率,负载扰动时功率和直流电压出现了较大波动,电流畸变严重。为改善此情况,在Matlab/Simulink环境下搭建了基于双开关表DPC系统的仿真模型,并与传统的开关表控制进行比较。仿真结果表明,通过单独控制有功和无功功率作用时间(开关表信号的占空比),改善了对无功、有功功率的调节能力,系统控制性能得到了提高....