一种基于内环电感电流反馈的车载逆变电源控制策略研究

针对电压单环SPWM单相逆变电源在非线性负载条件下响应较慢的问题,提出了一种基于电感电流反馈的SPWM双闭环控制策略。该方法采用倍频调制技术,提高了逆变电源的等效开关频率,减少了滤波元件,同时通过采用输出电压解耦、负载电流前馈补偿及电压外环准比例谐振控制器等方法,减小了输出电压对内环的影响,增加了系统对负载电流扰动的抑制能力,实现了与基准正弦给定的零误差。通过仿真和试验,验证了该控制策略的可行性和有效性。     

具有低次谐波电流抑制能力的网侧牵引变流器算法研究

为了抑制由牵引网谐波电压和直流侧脉动电压引起的单相PWM整流器网侧低次谐波电流,提出陷波器和比例谐振控制相结合的控制算法。电压外环中后置N次陷波器,讨论了陷波器的设计和离散方法,消除直流侧脉动电压的影响。电流内环采用具有抗电网频率波动和相角补偿的比例谐振控制器,通过根轨迹法设计基频比例谐振控制器的参数,根据幅频特性设计谐波谐振控制器,分析电流内环对交流信号的控制能力。仿真验证了该算法正确性和可行性。     

基于N次陷波器和比例谐振控制的整流器谐波抑制算法研究

为了抑制网侧电流低次谐波,首先对其产生机理及分布规律进行了推导,并在此基础上给出了基于N次陷波滤波器以及带谐波补偿的比例谐振控制器的电压电流双闭环谐波抑制算法。基于N次陷波滤波器的电压外环控制能有效滤除直流侧电压的纹波而不影响控制系统的动态性能;基于谐波补偿比例谐振控制的电流内环控制能实现对交流信号的无稳态误差控制,并能有效抑制网侧电流的3、5、7次等低次谐波。最后分别基于Matlab仿真软件和d SPACE+TMS320F2812半实物实验平台进行了仿真和试验验证,结果均验证了本控制算法的正确性和有效性。     

逆变电源建模仿真与控制策略优化设计

在数学建模与仿真实验的基础上搭建一台三相逆变电源,分析三相逆变电源在空载、纯阻性负载、纯感性负载的情况下逆变输出电压、电流波形图,并对该系统在突增负载与突卸负载的情况下输出电压进行了研究。研究分析表明:该控制策略使得逆变电源系统输出电压稳定,无明显波形失真与波形畸变、谐波含量少、系统稳定性强,并具有良好的鲁棒性、抗干扰性与动态响应性能。     

基于坐标变换锁相环的动车组辅助逆变电源并网控制

针对辅助逆变电源在并网过程中输出电压相位的控制,提出基于坐标变换锁相环的相位检测方法,对辅助逆变电源和供电网络的电压频率及相位进行检测;根据检测得到的二者电压相位差对辅助逆变电源输出电压的相位进行调节,以保证辅助逆变电源输出电压的相位与供电网络的相位相同.通过仿真验证提出的相位检测方法和相位控制方法.结果表明:提出的相...     

基于比例谐振调节器的地铁车辆牵引电机谐波抑制研究

电气牵引系统是城市轨道交通车辆的核心系统,在目前的列车牵引控制中,采用VVVF逆变器对交流异步牵引电机进行控制,牵引电机中含有大量的谐波,产生脉动谐波转矩、噪声以及附加损耗,影响列车的平稳性和舒适度。针对此问题,首先对牵引电机产生谐波的原理进行介绍,分析影响牵引系统特性的主要谐波及脉动转矩,而后对目前同步旋转坐标系下的牵引系统控制策略进行优化,引入比例谐振调节器对主要谐波进行跟踪抑制,并进行了试验验证,结果证明了比例谐振调节器抑制谐波控制策略的可行性。     

不平衡负载下三相逆变电源控制方法的研究

基于对称分量法和叠加原理对三相逆变电源在不平衡负载下产生三相输出电压不对称的机理进行了系统的分析,得到了输出电压正序、负序、零序分量不同的补偿特性.设计了一个简单可行的同步正序/负序参考系控制器,有效地补偿了不平衡负载引起的逆变电源输出电压畸变,保证了逆变电源在任意不平衡负载下均能维持三相平衡的输出电压.最后通过Matlab仿真结果验证了理论分析和所提出的控制方法的正确性.     

模块化多电平换流器电容电压均衡策略研究

为了实现模块化多电平换流器电容电压的均衡,在分析了模块化多电平换流器（MMC）桥臂电流构成成分的基础上,对传统的基于比例积分（PI）的外加均衡控制法进行了改进,利用准比例谐振（PR）控制器构建了具有谐波补偿功能的均衡控制内环,最后进行了控制效果的仿真验证。     

非对称和对称规则采样法在铁路客车逆变电源设计中的对比分析

对比分析了非对称规则采样法和对称规则采样法,通过对铁路客车逆变电源的仿真建模及试验验证表明,基于非对称规则采样法的设计能有效降低逆变电源输出电压的总谐波畸变率,提高电源的输出质量。     

集成谐波阻尼功能的单相光伏发电系统

针对单相LC型并网逆变器与电网阻抗间可能发生的谐振现象进行了研究。为了提高公共连接点电压质量,抑制背景谐波电压在公共连接点的谐振放大,将阻性有源滤波器的功能引入光伏并网逆变器。集成谐波阻尼功能的单相光伏并网系统可有效抑制背景谐波电压的谐振放大,但交直流侧瞬时功率交换会导致直流侧电压出现高频纹波分量脉动。为此,通过引入低通滤波环节和优化电压电流环参数设计,达到了减少直流侧电压纹波对电流环控制影响的目的。理论分析和仿真结果验证该方案的有效性。     

基于数字信号处理器实现特定消谐脉宽调制控制技术的研究

在大功率交流传动控制中,传统的PWM(脉宽调制)方法输出由于存在低次谐波,会使电流和转矩产生脉动,影响控制精度。以三相电压型逆变器为分析对象,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)来实现特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制技术。该技术是首先根据SHEPWM控制技术的基本原理建立其特定谐波消除中开关角与调制度之间的数学模型;然后通过Matlab软件对该非线性数学模型方程组进行求解,得到对应的PWM单相电压脉冲的输出波形;同时利用dsPACE半实物仿真平台对SHEPWM控制技术进行数字化实现及验证;最后通过试验平台分析验证其输出电压、电流在不同载波比下的谐波消除情况。结果表明:基于DSP实现的SHEPWM控制技术,在实际应用中能够消除低次谐波、减小电流和转矩脉动,并能提高电能控制质量。     

高速动车组无拍频控制方法研究

在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。     

用于三点式逆变器的脉宽调制控制方法

介绍了用于三点式逆变器的若干控制方法，并阐述了两种改进的ＰＷＭ控制方法，新的ＰＷＭ方法能明显减逆变器输出电压诉谐波分量，试验结果也证实了这是一种降低电机脉动转矩和噪声的有效方法。     

十二脉冲逆变器控制技术

分析了直流1500V/80kVA地铁辅助变流器采用十二脉冲逆变技术的工作原理，提出了一种适用于十二脉冲逆变器控制且优于普通三分频的三分频单边调节的PWM调制方法，介绍了实现输出三相基波380V电压实时闭环控制的TM320C31DSP微机控制系统。试验证明：该控制系统稳定性好，精度高，谐波小。     

SHEPWM对三电平NPC变频器共模电压的抑制作用

降低变频器的共模电压消除及其产生的共模干扰,在高压大功率应用场合具有重要意义.常规的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)不能消除变频器输出相电压中共模分量.应用SHEPWM方法控制三电平中点箝位式变频器,分别采用消除三倍频谐波和不消除3倍频谐波两种方式,对比了这两种方法对消除共模电压的作用.PSIM仿真结果和实验结果都表明,采用消除三倍频谐波的SHEPWM的方式,可成功消除低频的共模电压,证明了该方式对消除低频共模电压的有效性.     

SVPWM控制三电平逆变器的电压调节

文章用简单的电压幅值伏-秒叠加的方法,求解SVPWM控制的三电平逆变器的输出电压调节问题.给出在不同给定电压范围内,用基本电压空间矢量合成给定电压的计算方法,为三电平逆变器控制系统结构和应用软件工程设计提供了参考.     

城市轨道交通供电系统谐波分析与计算

通过对城市轨道交通系统谐波分析，提出用数学解析的方法对谐波进行计算。首先提出电流源计算方法的假设条件；然后用图形法作出谐波电源的等效电路；接着用数学解析的方法对谐波进行数学建模，求解出谐波电流含量和谐波电压畸变率。     

一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器的谐波特性分析

多重化电力变换器具有良好的输出特性,其有效开关频率高、波形质量好、动态响应快、冗余度高,在大容量电力变换器中占有优势.文章深入分析了一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器及其谐波特性,阐述了其物理意义,揭示了多重化后逆变器输出谐波的相位关系和对消规律.物理意义明确,易于理解.分析方法具有普遍性,可以应用于任意重化逆变器的谐波分析.     

电气化铁路混合宽频滤波器研究

为解决电气化铁路中交-直型和交-直-交型电力机车混跑产生的3~100次宽频谐波问题,提出采用由无源部分和有源部分构成的混合宽频滤波器(Hybrid Wideband-harmonics Filter,HWF)。通过对HWF拓扑结构、滤波原理及滤波特性、有源部分承受电压情况、谐波补偿系数对HWF补偿特性的影响和稳定性进行分析,研究HWF控制策略,并进行仿真和试验验证。结果表明:HWF对宽频谐波具有良好的滤波效果,能够很好地抑制无源部分阻抗与电网阻抗之间的谐振;基波谐振电路能减小有源部分的基波电压,使其适用于中高压电力系统;谐波补偿系数取值越大,HWF对谐波的抑制能力越强。仿真和试验结果验证了HWF的有效性。