MMC的无锁相环直接功率控制仿真

目前新型模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）多采用电压外环电流内环的双闭环直接电流控制策略,研究MMC的直接功率控制（direct power control,DPC）策略以减少系统控制参数,改善动态响应慢等问题。在αβ坐标系下推导关于MMC的DPC数学模型,并设计了一种无锁相环的DPC控制系统,为消除系统频率和电感参数的变化对控制系统的干扰,设计了一种无系统角频率和电感参数的功率解耦控制器,将双闭环简化为功率单环。考虑电网强度对换流站运行特性的影响,计算出直接功率控制策略适用于交流系统强度范围。最后在MATLAB/Simulink中仿真验证,结果表明上述设计控制策略的有效性。     

一种模块化多电平换流器数学模型的建立方法

模块化多电平换流器是一种新型的高压直流输电拓扑结构,它有着两电平电压源型拓扑结构不可比拟的优点,引起了国内外学术界和工业界的高度重视.模块化多电平换流器正确的数学模型能够很好的反映系统运行时的特性,为系统故障保护、优化控制以及参数的设计将提供强大的理论保障.深入研究了模块化多电平换流器的基本原理,建立了相应数学模型,推导出了电容电压,上下桥臂电流,相间环流的时域解析表达式.     

MMC电容电压均衡控制策略

电容电压的平衡是模块化多电平换流器正常运行的前提,是所有控制算法必须考虑的基本问题。介绍模块化多电平换流器的基本运行原理,研究了载波移相在模块化多电平中的应用。为抑制电容电压的不平衡,设计了电容电压均衡控制器,最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明设计的控制器能较好地稳定电容电压。     

基于滑模双环控制的感应耦合电能传输系统设计

为解决轨道交通供电负载频繁波动使得系统输出恒压困难的问题,提出了基于滑模控制和PI控制的双环控制策略.首先对原边建立离散时间动态模型、副边采用大信号模型分别进行建模;其次,基于系统建模设计双环控制策略,采用滑模控制控制电流内环、PI控制控制电压外环;最后,对设计的双环控制进行了实验验证.验证结果表明:恒压下进行70 Ω和50 Ω电阻切换时,电压变化约5%,并在15 ms左右恢复到稳定值,因此,在负载波动的条件下该控制策略能保证输出电压恒定和快的响应.      

三相电压型PWM整流器的双闭环控制系统仿真

根据三相电压型PWM整流器的拓扑结构,在三相静止坐标系以及同步旋转dq坐标系下建立三相电压型PWM整流器的数学模型,并进行耦合分析,通过电压前馈解耦控制解决控制器的耦合问题.PWM整流器控制系统采用电压外环电流内环的双闭环控制进行分析和设计,调节器采用PI调节,开关的调制方式选用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM).在Matlab下搭建了该控制系统的仿真模型,仿真实验证明了所设计的控制系统可以保持恒定的电压输出,具有很好的抗扰性能.     

模块化多电平换流器无锁相环的环流抑制控制策略

模块化多电平换流器(MMC)由于自身结构的特点使得三相桥臂存在相间环流,环流的存在使得三相桥臂电流产生谐波,从而导致系统成本增加,损耗增大。通过分析MMC的基本原理和对MMC控制系统数学模型的推导,设计了一种无锁相环结构的MMC控制系统,该系统既满足了MMC主控制电路设计需求,也能够运用于MMC环流抑制控制器的设计。这种无锁相环结构控制系统的设计,有效地减少了系统的参数选取,同时实现系统有功、无功的独立解耦控制。通过仿真分析,证明了设计的环流抑制控制器的有效性,为MMC系统的稳定运行提供了一种新的思路。     

抑制两级式逆变器中间母线电压二次纹波的方法

针对两级式单相逆变器中间母线电压存在二次纹波的问题,提出了一种可以抑制其幅值的控制方法。对两级式单相逆变系统中能量流动、纹波功率以及中间母线电容纹波电压的产生机理进行了分析。提出一种在前级直-直电路控制器的电压环的给定处加入与母线电容电压同频、同相的扰动量,通过调节扰动量的大小来抑制母线电容纹波电压的控制方法。该方法可增加电压外环的带宽,提高系统的响应速度,显著改善负载跳变时的动态特性。此控制策略在基于DSP的先进数字控制平台上进行了实验,实验结果表明该控制策略的有效性和合理性。     

模块组合型多电平变换器的控制策略

对模块组合型多电平变换器（MMC）的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的稳压和均衡控制效果.通过一台三电平MMC实验样机的实验结果,分析了其稳态和静态工作特性,验证了控制策略的有效性.     

基于双线性系统理论的PWM整流器非线性控制

根据双线性系统理论,建立了三相电压型PWM整流器的双线性系统模型,并通过对系统模型的分析与等效控制输入的选择,将该模型转化为精确的线性模型．在三相静止坐标系下,设计了双闭环控制系统,外环为非线性PI控制,内环为通过求解伪逆矩阵设计的状态反馈控制．实物实验结果表明,控制系统具有良好的稳态和动态性能．     

基于改进MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制

针对传统MRAS中转速环利用PI调节器时存在抗扰动能力较弱、系统精度较低等问题,用滑模控制器控制转速环,提出基于改进MRAS的永磁同步电机无位置传感器控制策略。在PSIM中搭建系统仿真模型,并搭建永磁同步电机实验平台对该控制策略进行验证。结果表明,该控制策略具有更好的动态性能,鲁棒性强。