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作者:王磊; 郭瑞; 荣德生; 陈淑涵 单位:辽宁工程技术大学、电气与控制工程学院; 辽宁葫芦岛125105; 浙江大学、工业控制技术国家重点实验室; 浙江杭州310000
摘要:首先对多相交错并联磁耦合双向Boost-Buck变换器进行耦合电感的优化设计研究.推导出耦合电感通用设计准则,然后以两相Boost-Buck变换器Boost工作模态为例,采用小信号建模方式推演出状态变量到控制变量的传递函数,根据两相交错并联磁耦合Boost变换器的开环特性,设计出相应的补偿网络,提出基于改进电流内环控制策略的优化多项式控制理论.并设计出优化多项式控制器对系统参数加以优化整定.最后通过仿真和实验,证明所提控制策略较之传统控制方式提高了系统的稳态性能和动态特性,同时采用磁耦合电感设计有效改善输出相电流纹波峰值.提高了变换器转换效率。
作者:董必锋; 杜贵平; 朱天生 单位:华南理工大学、电力学院; 广东广州510641; 上海华为技术有限公司; 上海201209
摘要:建立了三相电压型脉宽调制(PwM)整流器在同步旋转坐标系下的数学模型,针对传统前馈解耦控制在电网不平衡时存在的缺陷,提出改进型前馈解耦控制,并根据非线性反馈线性化理论,推导出线性化方程,从而实现三相电压型PWM整流器有功、无功电流线性化解耦控制;电压外环采用滑模变结构控制,增加系统的鲁棒性与抗负载扰动能力。仿真与实验结果表明,该混合控制能较好地实现三相电压型PWM整流器的线性化解耦控制。完成其功率因数校正及整流器输出特性控制功能,给出了完整的理论分析及实验研究结果。
作者:张梦娜; 许建平; 陈章勇 单位:西南交通大学、电气工程学院; 四川成都610031
摘要:在此提出一种基于耦合电感的准Z源高增益变换器。利用Z源网络的直通状态实现变换器的升压特性.同时通过调节耦合电感变比,无需极限占空比即可实现变换器的高升压增益特性。相比于传统的z源变换器,该变换器开关管电压应力减小,可选取低电压等级、低导通电阻的MOSFET以减小导通损耗。提高变换器效率;漏感能量通过二极管放电到电容,有效利用了漏感能量,不会造成开关的电压尖峰,无需额外的电路吸收网络;此外,该变换器的输入电流连续,适用于新能源发电应用场合。在此详细分析了变换器工作于电感电流连续模式(CCM)的工作原理和直流稳态特性,给出了电路参数设计步骤及变换器功率损耗分析。最后,搭建了实验平台验证了理论分析的正确性。
作者:曾岳南; 郑雷; 周斌; 林厚健 单位:广东工业大学、自动化学院; 广东广州510006
摘要:传统脉宽调制(PWM)整流器电压外环控制多采用比例积分(PI)调节器,但负载发生突变或直流侧给定电压突变时,PI控制存在延时、易出现积分饱和,系统动态性能较差。研究了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)技术的控制策略并给出具体的设计方法。建立PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型.采用电压外环和电流内环的双闭环控制方案,电流环采用基于前馈解耦的PI控制,电压环采用LADRC,提高了系统的响应速度和控制精度,增强了系统的抗扰性能。仿真和实验结果验证了该控制方案的可行性和正确性。
摘要:本刊拟将2016年第12期辟为“特种LED照明及其应用”专辑,专辑征文范围:①国内外LED照明行业状况、技术的发展动态及相关政策;②LED用衬底材料(蓝宝石、硅及其他)技术和工艺;③LED控制芯片制造技术;④LED驱动电源拓扑与控制技术;⑤智能化LED驱动技术;⑥LED照明调光技术;⑦LED灯具散热技术等。欲投稿作者请于2016年9月30日前将论文发至本刊邮箱(dldzjstg@163.com),并注明“特种LED照明及其应用专辑”。
作者:张玉; 郭有贵; 邓文浪 单位:湘潭大学; 湖南湘潭411105
摘要:提出矩阵变换器(MC)4步换流中一种通用的解码器算法,并给出具体实现过程。可适用于别的开关表和开关换流策略。具有参考价值。分析该MC的空间矢量调制策略和开关表的优化,讨论了硬件电路的设计。提出了基于数字信号处理器(DSP)28335和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的联合控制方案,首次解密了4步换流中9个双向开关状态定量求解的步骤,推导出其表达式。搭建了基于AST965驱动的18合1双向开关模块的三相.三相交.交MC样机,实验研究较好地验证了系统设计和控制策略的正确性、可行性和可靠性,为该MC的实际应用和早日产品化提供了有效的设计方法和实验基础。
作者:于洋; 葛琼璇; 王晓新; 张波 单位:中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所); 北京100190; 中国科学院大学; 北京100049
摘要:模块化多电平变流器(MMC)因其结构特点带来的环流问题使桥臂电流发生畸变,增加了系统损耗。这里建立了MMC的数学模型,以开关函数为出发点,对环流成分进行分析,并给出了各次谐波解析表达式。为实现环流的有效控制,提出一种基于比例积分(PI)+比例谐振(PR)的复合控制策略,实现了桥臂环流中的2次谐波和4次谐波的有效抑制。最后。仿真和实验结果证明了环流理论推导的正确性和环流抑制策略的可靠性。
作者:王正鸣; 陈黄鹂 单位:西安电力电子技术研究所; 陕西西安710061
摘要:研究使晶闸管有效面积比极大化的阴极图形及结终端结构设计和工艺技术,实质性提高特高压(UH-V)晶闸管综合性能参数水平,易于折中协调突出重点性能参数。研制成6.3 kA/7.5 kV及5.5 kA/8.5 kV最新UHV晶闸管,可完全满足最新+800 kV,6.25 kA,10GW及±1 100 kV,5.5 kA,12.1GW换流阀的应用要求。
作者:秦丹; 曾光; 张静刚; 杨波 单位:西安理工大学、电气工程系; 陕西西安710048
摘要:由无源滤波器和有源电力滤波器(APF)串联构成的并联型混合有源滤波器(SHAPF)适用于高压大容量的谐波补偿场合。针对扰动较敏感的广泛性负载,提出了一种重复线性自抗扰控制(LADRC)方法。LADRC方法不依赖于被控对象精确的数学模型,且具有很强的抗干扰能力,提高系统鲁棒性。采用重复控制对LADRC方法进行补偿,消除周期性稳态误差,提高系统的稳态精度。仿真和实验结果证明了重复LADRC方法在谐波抑制方面的正确性和有效性。
作者:杨明; 林成; 盛晓东; 陈炜 单位:中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司; 湖北武汉430071; 贵州电网有限责任公司; 贵州贵阳550001; 南京南瑞继保电气有限公司; 江苏南京211102
摘要:采用移相载波调制算法的链式静止同步补偿器(STATCOM)每相各链节之间交流输出电压中同频次谐波分量存在相位差,当电网中存在相应频次的电压谐波并使得STATCOM产生谐波电流时,会造成各链节与系统之间交换幅值不同的谐波有功。当STATCOM在低载输出工况时,由于链节直流电压均衡控制策略效果的弱化,使得谐波有功对链节直流电压的影响增大,这时差异化的谐波有功会使得链节间直流电压逐渐发散,并使得设备失稳。这里分析了采用移相载波调制算法的链式STATCOM在系统电压存在谐波情况下各链节谐波有功的差异,指出了链节直流电压均衡策略对此问题的缺陷,提出对应的解决策略,在PSCAD/EMTDC环境中进行了仿真验证,并在实际工程应用中有效解决了相关问题。
作者:王翀; 吴小丹; 朱信舜; 葛健 单位:南京南瑞继保电气有限公司; 江苏南京211102
摘要:南网永富直流输电工程富宁换流站静止同步补偿器(STATCOM)工程采用3套角型35 kV/100 Mvar等级换流器,以提高弱交流电网下的电压稳定性,加快N-1故障后的直流恢复速度。为提高不对称故障下的电压支撑能力,STATCOM需具备分相控制功能。提出一种基于同步旋转d,q坐标系的电流分相控制策略,可有效实现对STATCOM输出电流的分相精确控制。结合工程应用,采用了电压外环的分相控制策略,可有效实现对500kV各相电压的分相调节。同时针对角型STATCOM的角内3次谐波环流问题,提出了相应的抑制策略。
作者:刘锦宁; 汪万伟; 何师 单位:广东电网有限责任公司东莞供电局; 广东东莞523000; 荣信电力电子股份有限公司; 辽宁鞍山114051
摘要:结合500 kV水乡变电站加装35 kV/±200 Mvar静止无功补偿器(STATCOM)动态无功补偿设备工程,提出一种故障链节在线旁路控制算法,从而避免大功率链式STATCOM因H桥故障频繁退出运行,大幅提高了装置运行可靠性。在线旁路控制算法首先将故障链节H桥上桥臂或下桥臂功率开关器件导通,使该故障链节从换流链中隔离,同时在线计算并更新故障相载波移相角和调制波幅值以保证链式STATCOM输出电压不变。试验结果表明,提出的在线旁路控制算法正确有效,具有很好的工程运用价值。
作者:张晓宇; 谢运祥 单位:华南理工大学、电力学院; 广东广州510641
摘要:此处分析了三相四线制有源电力滤波器(APF)基于佛布迪(FBD)的谐波电流检测算法,针对它在不平衡畸变电网电压下的不足,提出一种改进的谐波电流检测算法。该方法利用三角函数矩阵与电网电压运算,得到基波正序电压,再基于单同步坐标系软件锁相环(PLL)实时跟踪基波正序电压的相位,进而快速求取谐波指令电流。仿真分析和实验结果验证了该方法的检测结果不受电网电压不平衡和畸变影响。
作者:任明炜; 孙玉堂; 嵇小辅 单位:江苏大学、电气信息工程学院; 江苏镇江212013
摘要:为了清楚的在全局范围内展开比例积分(PI)的设计参数与设计效果的因果关系,提出一种基于LCL型单相并网逆变器的PI数据可视化设计。根据系统的稳定性、系统频域和时域的性能指标,利用Matlab得出最优PI参数的可视化数据区域,此设计方法简单、快速,无需反复试凑。在实验室设计一台3 kW的原理样机验证该理论的正确性。实验结果表明,基于数据可视化设计的PI参数,单相LCL型电流并网系统具有良好的跟踪特性和抗干扰特性,实现高的功率因数并网,系统具有良好的动静态性能。
作者:孙东; 杨淑英; 曹朋朋; 郭磊磊 单位:合肥工业大学、电气与自动化工程学院; 安徽合肥230009
摘要:通用脉宽调制(PWM)变频器驱动异步电机工作在VVVF模式下时,系统较易遭受持续振荡问题,该问题在轻载和低频条件下尤为突出。为抑制振荡,提升这一简单变频调速方案的工程实用性,这里在分析系统振荡内在机理的基础上,提出了一种增强型VVVF控制策略。该策略依据定子电流的振荡分量,对通用逆变器输出电压的幅值和频率进行下垂调节,其对应定子电流振荡分量的提取是通过定子电压定向坐标系下双低通滤波器的设计实现的。在下垂算法设计中,有功电流振荡分量用于电压频率下垂控制,而无功电流振荡分量则用于电压幅值下垂控制。该策略在维持VVVF模式参数鲁棒性和简单性的同时,如同小信号分析所表明的那样,较好地改善了系统的稳定性和运行性能。方案的有效性通过仿真和实验得到了证明。