PWM整流器瞬态电流控制方法

1 dsp、cpld在电流型pwm整流器中的应用 马韬，彭咏龙，石新春 （华北电力大学电气工程学院，保定071003） 摘要：提出了一种简单的双闭环spwm的直接电流控制 方法，详细分析了该电路的数学模型，并对该电路进行了 psim仿真，最后利用dsp和cpld控制器实现了整流器的 全数字控制。仿真和实验结果验证了该控制策略的正确性和 可行性。 关键词：dsp；cpld；csr；双闭环 0引言： 从拓扑结构上pwm整流器可分为电压型和电 流型两大类。长期以来，电压型pwm整流器 (voltagesourcerectifier——vsr)以其较低的损耗、 简单的结构及控制等优点一直成为pwm整流器研 究的重点，但随着大功率变流技术的发展特别是电 流型pwm整流器(currentsourcerectifier—csr) 在超导储能中

为控制直流侧电压恒定,保证整流器单位功率因数运行,从能量守恒的角度,根据lyapunov稳定性理论,提出一种新的瞬时功率控制策略,该控制策略包含一个pi控制器和负载电流前馈补偿,给出了瞬时功率控制应用pi控制器的理论依据,同时提出一种规范化极点配置电流解耦方案,解耦方法简单易行,实现d-q轴电流解耦。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

六开关三相四线pwm整流器拓扑是适合于中大功率高频ups装置的前级整流器拓扑。与常规的六开关三相三线整流器相比,三相四线整流器输出正负直流母线,并且输入侧存在零序电流通路,如果沿用三相三线整流器的控制方法,必然会引起很大的中线电流。针对此问题。讨论了三相四线pwm整流器输出为正负直流母线电压均衡控制和中线电流控制问题,建立了三相四线整流器数学模型,分析了中线电流产生的机理以及抑制的方法,设计了基于同步旋转坐标系的三相四线整流器的控制算法。在功率40kw的实验样机上验证了控制方法的有效性,保证了输出正负母线电压的平衡及较小的输入电流谐波。

并网逆变器的电流控制方法 陈敬德，1140319060；杨凯，1140319070；指导老师：王志新 （上海交通大学电气工程系，上海，200240） 摘要：并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件，其控制技术一直是研究的热点。其使用的功率器件属 于电力电子设备，它们固有特性会对系统产生不利的影响，为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状 态，通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区，这给逆变器输出电压带来了谐波，对电网的电能产生污 染。本文对传统的控制方法重复控制、传统的pi控制、dq轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结分 析，并比较了它们的优缺点。 关键词：并网逆变器，重复控制，传统的pi控制，dq轴旋转坐标控制，比例谐振控制 0引言 随着现代工业的迅速发展，近年来全 球范围内包括煤、石油、天然气等能源日益 紧缺，全球将再一次面临能源危机，同时， 这些燃料能源的

通过功率变换器的数学模型,分析了现行直接功率控制(dpc)系统的原理。传统dpc系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率,开关表的设计决定了系统的动、静态性能,为了满足不同的控制要求,文章详细分析了开关表的设计方法,通过对传统开关表的改进,克服了传统开关表的缺点,获得了良好的功率控制效果。仿真结果验证了新开关表设计方法的有效性。

介绍一种新的大功率整流器电流检测方法,不需要电流检测元件,而是测量整流器输出极杠上沿着电流方向的两点之间的电势差,从而间接检测电流,并用贴片热电阻测量输出极杠上检测电势差的两点之间的温度,以实现对极杠发热引起的测量误差的补偿。

本文提出了一种通过调节pwm整流器功率因数,来抑制交流传动的列车处于再生制动时因受电弓处电压过高而导致再生失效的方法。分析了列车再生制动时,为了抑制受电弓电压升高,所需的pwm整流器功率因数角调节的范围,给出了在pwm整流器的预测电流控制的基础上改进策略并实现其功率因数调节的方案。在考虑无功传输导致的线路功率损耗的情况下,计算了抑制受电弓电压上升所需要的pwm整流器功率因数角调节的大小,并通过仿真验证了方案的可行性。

提出了pwm整流器的等效电路并在dq坐标系下进行了建模分析,对采用变结构的电流控制环和pi电压控制环的双闭环的控制器进行了深入分析。针对变结构控制存在的不足,采用pid趋近率来减小变结构控制的抖振及到达滑模面的时间,在对pid趋近率设计进行理论分析的基础上提出了一种优化变结构控制策略。对该优化控制器的设计进行了详细的分析并进行了仿真与实验验证,结果表明所提出的优化变结构控制策略可以实现pwm整流器的单位功率因数运行,且输入电流畸变较小,在负载变化时可以保证系统的快速调节,动、静态调控特性较好。

电流型逆变器在人们日常生活中的影响已经越来越大,同时也得到了人们越来越多的关注,专家及学者们对电流型逆变器的控制技术及方法的研究也越来越广泛,并为此开设了专门的课题。电流型逆变器在电力系统无功补偿,交流的变频调速和太阳能、风能等领域中也有着良好的发展前景,笔者主要研究了关于三相电流型逆变器的pwm控制方法,希望对读者有所帮助。

pwm整流器是一种高功率因数、低噪音静止变流器。采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了准确观测虚拟电网磁链的方法,解决了pwm整流器无电压传感器运行的关键问题。

为了提高中压大功率pwm整流器出力,需要降低pwm开关频率,但将造成pwm整流器id、iq电流分量耦合严重的现象。为解决这一问题,在对两电平pwm整流器进行复矢量信号建模的基础上,设计新颖的基于复矢量的电流调节器,该调节器能在低开关频率下实现对网侧电流d、q分量的有效解耦。matlab仿真及dsp实验结果验证了本设计方法的可行性。

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电压型PWM整流器(VSR)及控制系统的matlab仿真

以三电平电压型pwm整流器的数学模型为基础,结合瞬时无功理论,推导了瞬时功率和三电平整流桥开关矢量之间的关系,提出了一种固定开关频率的三电平pwm整流器的直接功率控制方法。该方法基于空间电压矢量调制,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制。相对于传统的开关表bang-bang控制方式的直接功率控制,该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计。实验结果表明该控制策略实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能。

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针对一种三相混合开关pwm电流型整流器电路拓扑进行改进,并提出一种优化的空间矢量控制方法。该混合开关整流器在大功率领域具有显著的电流特性和成本优势,并能有效地降低对电网造成的谐波污染。使用优化的电流型空间矢量进一步提高该混合开关电流型整流器的工作频率,减小了系统滤波元器件的成本和体积。电路仿真以及实验结果均验证该改进的混合开关整流器使用优化的空间矢量控制可实现高功率因数运行,并有很好的谐波抑制效果。

三相电压型PWM整流器设计方法的研究

为了提高电流型pwm整流器网侧功率因数和系统抗干扰能力,提出了采用互联和阻尼分配无源控制方案设计系统控制器的新型控制策略。根据能量成型和端口受控哈密顿控制原理,建立了电流型pwm整流器的端口受控耗散哈密顿（pchd）模型,根据系统控制器的设计目标,求取了期望稳定平衡点。通过配置与系统结构兼容的能量函数,在期望稳定平衡点处设计了镇定的控制器,实现了电流型pwm整流器单位功率因数运行、直流电流快速达到期望值并稳定运行于平衡点的控制目标,仿真结果证明了该方案的可行性。

六开关三相四线pwm整流器拓扑是适合于中大功率高频ups装置的前级整流器拓扑.与常规的六开关三相三线整流器相比,三相四线整流器输出正负直流母线,并且输入侧存在零序电流通路,如果沿用三相三线整流器的控制方法,必然会引起很大的中线电流.针对此问题.讨论了三相四线pwm整流器输出为正负直流母线电压均衡控制和中线电流控制问题,建立了三相四线整流器数学模型,分析了中线电流产生的机理以及抑制的方法,设计了基于同步旋转坐标系的三相四线整流器的控制算法.在功率40kw的实验样机上验证了控制方法的有效性,保证了输出正负母线电压的平衡及较小的输入电流谐波.

在低开关频率时采用传统电流调节器设计对pwm整流器进行控制,将导致dq轴电流的严重耦合,甚至系统不能正常工作。本文分析了pwm整流器的离散化模型,考虑实际系统中存在的pwm延迟,基于复矢量概念并结合整流器离散特性进行了直接离散化电流调节器设计。该设计方法不需要进行双线性变换,且其闭环系统与采样周期无关,性能稳定。通过几种离散化调节器的仿真结果对比显示了直接设计离散电流调节器的优越性能。

前言:就当前的现状来看,关于三相电流型逆变器pwm控制方法的文献研究甚少,因而基于此,为了提升pwm变频电路整体运行效率,要求当代专家学者应注重深化对此项课题的研究,并全面掌控到pwm变频电路运行特点,且将pwm控制技术应用于电力系统中,形成稳定的运行目标。以下就是对三相电流逆变器pwm控制方法的详细阐述,望其能为当代电力行业系统控制模式的进一步创新与发展提供有利的文字参考。一、pwm变频电路运行特点分析

整流器模型建立直接影响控制策略,通常系统采用基尔霍夫定律和拉格朗日方程建立数学模型,其状态变量间存在耦合。文中针对开关函数描述的数学模型为非线性且控制器设计困难的特征,采用开关周期平均法建立系统平均模型,分离扰动得到稳态模型和线性时不变的小信号模型。结果表明,小信号模型较传统模型更有利系统控制器的设计。