检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：何晶东南大学

学位级别：硕士

随着全球能源危机和环境污染的日益严重,新能源的开发和利用受到世界各国的普遍关注。变流器作为电能转换的核心,为新能源发电的高效和高性能发挥着重要作用,研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率与稳定性、降低成本具有极其重要... 详细信息

随着全球能源危机和环境污染的日益严重,新能源的开发和利用受到世界各国的普遍关注。变流器作为电能转换的核心,为新能源发电的高效和高性能发挥着重要作用,研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率与稳定性、降低成本具有极其重要的意义。三电平变流器因其输出电压与电流波形畸变小、功率因数高、耐压等级高、器件开关损耗低等优点,在可再生能源的并网发电,尤其是光伏发电领域得到了广泛的关注与应用。为避免传统三电平svpwm调制策略繁杂的计算及控制流程,本文基于三电平变流器svpwm简化算法的原理、调制策略开展了研究,在此基础上实现并网控制,主要工作如下：1、对中点箝位式三电平变流器的拓扑结构进行理论分析,在开关函数的基础上推导出三电平变流器在三相abc及同步旋转dq坐标系下的数学模型,根据并网要求设计主电路中电感和电容元件的参数;2、重点研究了基于参考矢量转换的三电平svpwm简化算法,通过坐标平移将三电平参考矢量转化为两电平分矢量,应用两电平svpwm算法得到相邻矢量作用时间,从而确定各桥臂开关状态。简化算法易于实现且避免了繁琐的分区域算法控制;3、分析研究中点箝位型三电平变流器直流侧电容中点电压不平衡问题产生的原因,通过硬件方法与软件算法两种方式提出消除中点偏移的理论方法,以软件方式为研究重点,在三电平svpwm简化算法模型上通过调整矢量作用时间,实现了直流侧中点平衡控制;4、根据并网目标设计锁相环,利用坐标转换检测电网电压角频率与相位,通过PI滤波器消除误差信号;结合数学模型设计并网电流闭环控制器,实现并网电流跟踪电网电压相位的无静差调控,并网功率因数可近似为1。在以上理论研究与仿真验证的基础上进行并网实验,对电网电压对称与不对称两种情况进行仿真,均能实现并网控制,验证了本文所提控制方法与系统参数设计的正确性。

关键词：三电平变流器 svpwm简化算法中点平衡锁相技术电流控制

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NPC三电平并网逆变器svpwm控制算法建模与仿真

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龙岩学院学报 2017年第2期35卷 1-7页

作者：薛家祥傅智河罗海松马前进华南理工大学广东广州510641 龙岩学院福建龙岩364000

针对二极管箝位式(NPC)三电平三相逆变器的并网算法,研究了NPC三电平三相并网逆变器的工作机理,并建立了NPC三电平三相逆变电路的简化模型与数学模型,提出了基于简化模型的svpwm并网控制算法,通过Matlab仿真分析了该svpwm并网控制算法... 详细信息

针对二极管箝位式(NPC)三电平三相逆变器的并网算法,研究了NPC三电平三相并网逆变器的工作机理,并建立了NPC三电平三相逆变电路的简化模型与数学模型,提出了基于简化模型的svpwm并网控制算法,通过Matlab仿真分析了该svpwm并网控制算法的可行性与动态性能。结果表明基于简化模型的svpwm并网控制算法的并网电流谐波率低,动态响应迅速,满足设计要求。

关键词： NPC三电平逆变器 svpwm简化算法 Matlab仿真

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三相三线制并联型三电平有源电力滤波器研究

三相三线制并联型三电平有源电力滤波器研究

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作者：吴远中国矿业大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,电力电子变换装置大量应用在工业中,在给生产带来便利的同时,随之而来的是日益严重的谐波污染问题。电网中大量谐波的出现会危害到其他电力设备的正常运行。作为治理谐波的主要电力装置,有源电力滤波器(APF)已成为电力... 详细信息

随着科技的发展,电力电子变换装置大量应用在工业中,在给生产带来便利的同时,随之而来的是日益严重的谐波污染问题。电网中大量谐波的出现会危害到其他电力设备的正常运行。作为治理谐波的主要电力装置,有源电力滤波器(APF)已成为电力电子领域的研究热点。为了实现APF对谐波电流的精确补偿,本文设计了基于矢量谐振(VR)控制的APF。首先,本文介绍了谐波的种类和危害,分析对比了现有的谐波治理方式,介绍了有源电力滤波器的研究现状与分类。其次,本文对三电平有源电力滤波器的一些基础理论进行了分析,分别在abc坐标系与dq坐标系下分析了三相三线并联型三电平有源电力滤波器的数学模型;对比介绍了各种谐波检测方法的优缺点,最后分别介绍了基于瞬时无功功率理论的两种谐波电流检测算法。本文的主要内容介绍了一种三电平svpwm简化算法调制策略。首先介绍了传统的三电平svpwm算法,然后此基础上介绍了一种svpwm简化算法。同时,本文详细分析了三电平变换器固有的中性点电位漂移问题,并在简化算法的基础上提出了合理的解决方案。本文还阐述了三电平有源电力滤波器双闭环控制系统,介绍了电压外环PI参数设计,理论对比分析了PR控制器与VR控制器。针对PR控制器的一些不足之处,本文提出并分析了矢量谐振控制器,克服了PR控制器的不足,实现了系统的良好控制效果。随后,结合实际应用,对矢量谐振控制器进行了离散化设计。为了验证三电平svpwm简化算法和三电平有源电力滤波器双闭环控制系统的有效性,本文还给出了三相三线制并联型三电平有源电力滤波器在MATLAB中的仿真模型,并对仿真结果进行了分析。最后,对实验样机的参数选型、硬件、软件系统等设计进行了介绍。本文设计了一台以TMS320F28335为控制核心三相三线制有源电力滤波器系统样机。基于实验装置得到实验结果,分析了实验装置稳态及动态性能,验证了本文所提出的提出的svpwm简化算法与矢量谐振电流控制策略在三相三线制并联型三电平APF系统实际应用中的有效性。

关键词：有源电力滤波器谐波 svpwm简化算法中点电位平衡矢量谐振控制

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永磁直驱式潮流发电系统建模及其控制系统设计

永磁直驱式潮流发电系统建模及其控制系统设计

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作者：戈本星浙江大学

学位级别：硕士

近几十年来,由于不断恶劣的环境问题和能源问题,新能源并网发电的浪潮冲击全球,相关技术蓬勃发展。但是由于新能源的间歇性与随机性,大规模新能源并网给电网稳定、电能质量带来了重大挑战。虽然潮流发电已经成为当前的研究热点,但针对... 详细信息

近几十年来,由于不断恶劣的环境问题和能源问题,新能源并网发电的浪潮冲击全球,相关技术蓬勃发展。但是由于新能源的间歇性与随机性,大规模新能源并网给电网稳定、电能质量带来了重大挑战。虽然潮流发电已经成为当前的研究热点,但针对上述问题,仍然亟待系统、全面、深入地研究潮流发电系统中变流器建模与控制问题,并提出准确实用的设计方法。本文主要以研究背靠背永磁直驱式发电系统建模与控制系统设计为主题。首先介绍了潮流能的能量转换原理以及对应的水轮机水力特性,建立了工程上实用的水轮机模型。然后,为了简化控制系统设计,推导出永磁电机在旋转坐标系的dq模型。一方面在此模型下,分析了转子磁链定向的转速外环电流内环的双闭环永磁电机控制策略及其控制器设计;另一方面,在上述PMSM连续模型的基础上,本文进一步研究了离散域下PMSM的控制问题,将现代控制理论中的带闭环全阶状态观测器的状态反馈方法,很好的应用到直接定子磁链矢量控制当中。接着,详细介绍了三相PWM并网逆变器在离散域下交流小信号模型的建立过程,推导出控制系统需要的SISO模型。结合推导的模型,建立基于电网电压矢量定向的直流电压外环电流内环的双闭环三相PWM并网逆变器控制策略。为了观察控制延时对系统动静态性能的影响,分别在不同控制延迟下,研究各控制环的根轨迹,借此寻找性能较好主导极点和临界频率。另外,通过对比七段SVM开关波形中基本矢量有效占空比与各相占空比的关系,文中推导出空间矢量调制(SVM)三相占空比与三相参考电压的表达式,推导出一种无需分区和坐标变换基于静止坐标下SVM的简化算法。最后,在简要介绍最大功率追踪的基础上,对机侧换流器和网侧换流器联合仿真,验证本文所提设计方法的正确性。

关键词：离散交流小信号建模 svpwm简化算法全阶状态观测器直接定子磁链矢量控制状态反馈

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基于改进型MRAS的异步电机无传感器矢量控制策略研究

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黑龙江电力 2017年第6期39卷 481-485页

作者：赵龙龙李百宇常国祥黑龙江科技大学电气与控制工程学院哈尔滨150022

针对传统异步电机电压模型磁链估计算法存在积分初值与直流漂移问题,采用一阶惯性滤波器代替纯积分器,并将实际磁链经低通滤波,后用以补偿低通滤波器所引入的幅值与相位误差。应用Matlab建立改进型基于模型参考自适应的无速度传感器矢... 详细信息

针对传统异步电机电压模型磁链估计算法存在积分初值与直流漂移问题,采用一阶惯性滤波器代替纯积分器,并将实际磁链经低通滤波,后用以补偿低通滤波器所引入的幅值与相位误差。应用Matlab建立改进型基于模型参考自适应的无速度传感器矢量控制系统模型,且异步电机以三电平简化算法svpwm逆变器驱动。结果表明,辨识转速和反馈转速在电机启动、升降速、加载过程中有良好的一致性,转速辨识精度较高且具有良好稳态特性和动态响应能力。在给定转速变化和负载扰动情况下,系统具有鲁棒性。

关键词：无速度传感器矢量控制模型参考自适应系统转速辨识低通滤波器 svpwm简化算法

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光伏发电系统大功率并网逆变器svpwm简化算法研究

光伏发电系统大功率并网逆变器SVPWM简化算法研究

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中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十六届学术年会暨中国电机工程学会电力系统专业委员会2010年年会

作者：杨希磊焦翠坪李鹏界金星华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室河北保定071003 保定天威集团有限公司技术中心河北保定071056 保定天威集团有限公司技术中心河北保定071056 华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室河北保定071003 华北电力大学苏州研究院江苏苏州215123 吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林省长春市130021

建设大规模并网光伏电站是未来光伏发电技术的重要发展方向,适用于高压大功率环境的三电平逆变器引起了越来越多的关注.本文提出一种实现三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,svpwm)的简化算法.该方... 详细信息

建设大规模并网光伏电站是未来光伏发电技术的重要发展方向,适用于高压大功率环境的三电平逆变器引起了越来越多的关注.本文提出一种实现三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,svpwm)的简化算法.该方法采用60°坐标系中的顶点坐标标记各个扇区的菱形,可以方便地对所有扇区中参考电压矢量选择邻近的3个基本空间电压矢量,并计算出3个基本矢量的作用时间.通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性.

关键词：光伏发电系统并网逆变器大功率环境 svpwm简化算法电压矢量仿真验证

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基于矢量控制的步进电动机细分驱动技术

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微特电机 2014年第2期42卷 56-59页

作者：苏义鑫孙功武聂巍武汉理工大学湖北武汉430070

将矢量控制思想应用于三相混合式步进电动机细分驱动系统设计中,将步进电动机定子电流矢量分解为产生磁场的励磁电流和产生转矩的转矩电流,并根据磁场定向原理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,进而实现步进电动机恒转矩、等步距角任... 详细信息

将矢量控制思想应用于三相混合式步进电动机细分驱动系统设计中,将步进电动机定子电流矢量分解为产生磁场的励磁电流和产生转矩的转矩电流,并根据磁场定向原理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,进而实现步进电动机恒转矩、等步距角任意细分驱动。同时,在常规svpwm(空间矢量脉宽调制)算法的基础上,设计了一种svpwm简化算法。该算法将电压矢量圆划分为3个区域,减少了算法的计算量,提高了系统的实时性。实验结果表明基于矢量控制的步进电动机细分驱动系统实现了步进电动机任意细分驱动,提高了步进电动机控制精度,增加了步进电动机的应用范围。实验结果也验证了采用svpwm简化算法设计程序执行速度比常规svpwm算法更快,具有一定的工程应用价值。

关键词：矢量控制步进电动机细分驱动 svpwm简化算法

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NPC三电平光伏并网逆变器控制策略研究

NPC三电平光伏并网逆变器控制策略研究

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作者：马前进华南理工大学

学位级别：硕士

多电平逆变器具有开关管承受的电压应力小、开关损耗小、谐波含量低、输出波形质量好等优点，在中高压大功率领域中得到广泛应用。三电平逆变器是构建多电平逆变器的基础，分析和研究三电平逆变器具有很重要的现实意义。而在三电平逆变... 详细信息

多电平逆变器具有开关管承受的电压应力小、开关损耗小、谐波含量低、输出波形质量好等优点，在中高压大功率领域中得到广泛应用。三电平逆变器是构建多电平逆变器的基础，分析和研究三电平逆变器具有很重要的现实意义。而在三电平逆变器的多种控制策略中，空间矢量调制(svpwm)算法具有调制范围宽、直流侧电压利用率高、易于实现的优点，所以本文设计了基于svpwm的并网控制策略，本文内容具体可以分为以下几个方面。分析了三电平逆变器的国内外研究现状，可知二极管箝位式三电平结构是出现最早，应用场合最多的一种结构，因此，选择二极管箝位式(NPC)三电平逆变器作为研究对象，并对其拓扑结构和工作原理进行详细的分析。针对传统svpwm计算量大、精度低的缺点，本文提出一种svpwm简化算法，即把空间矢量平面的每个大扇区分割成两个直角三角形区域，参考矢量根据最近矢量合成原则可由其所在直角三角形所对应的基本矢量来合成，svpwm简化算法不仅使计算量大大减少并巧妙的省去了对NPC三电平逆变器中点电压的控制，降低了控制算法的整体难度。针对传统锁相环在电压畸变条件下不能获得准确相位的问题，提出了一种基于dq坐标变换原理三相锁相环。在三相电压不平衡时，利用T/4(T为三相电压周期)延时计算法实现正、负序分量分离，有效地抑制负序分量对相位的影响，通过仿真和实验结果表明，该锁相环的动态响应速度快、稳态性能好，并对电压畸变有很强的抑制作用。设计基于svpwm简化算法的NPC三电平逆变器并网控制策略，并对其进行MATLAB仿真，仿真结果表明，在此控制策略下，得到很好的并网电流波形，电流谐波含量小于1%。以DSP2808和CPLD为控制核心建立了10KW NPC三电平光伏并网逆变器的试验平台，并在此平台上验证基于svpwm简化算法的并网控制策略，试验结果显示该逆变器在额定输出功率下，并网电流谐波小于3%，功率因数0.99以上，整机效率最大可达98%，具备完善的保护功能。

关键词： NPC三电平逆变器 svpwm简化算法 dq坐标系三相锁相环

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基于直接电流控制策略的三电平整流器的研究与设计

基于直接电流控制策略的三电平整流器的研究与设计

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作者：富勉东北大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的发展,功率半导体开关器件性能不断提高,促进了电力电子变流装置技术的发展。由于三电平中点箝位PWM整流器能够实现高压大容量电能变换,而且具有输入电流正弦性良好、直流输出电压和网侧功率因数可调节、动态响应快,与... 详细信息

随着电力电子技术的发展,功率半导体开关器件性能不断提高,促进了电力电子变流装置技术的发展。由于三电平中点箝位PWM整流器能够实现高压大容量电能变换,而且具有输入电流正弦性良好、直流输出电压和网侧功率因数可调节、动态响应快,与PWM电压型逆变器构成的双PWM变频器可实现电机的四象限运行,因此三电平PWM整流器得到越来越广泛地应用。本文以中点箝位三电平PWM整流器为研究对象,推导了其在三相静止坐标系下的数学模型。引入坐标变换的概念,得到三电平整流器在两相静止和同步旋转坐标系下的数学模型,并设计了一种带有前馈控制的、用于获得电网电压相角的数字锁相控制系统。三电平PWM调制算法一直以来都是三电平变换器的研究重点。本文首先对三电平整流器作PWM分析,在网侧电流一定的情况下,研究每个矢量对整流器的影响。并在前人学者提出g-h坐标系的思想下,给出了一种实用的基于g-h坐标系的三电平svpwm简化算法。在不同的直接电流控制方式中,本文选用电压外环和电流内环的双闭环控制系统结构。事实上,实用化的PWM整流装置绝大多数采用这种控制方法。双闭环控制的主要特点是物理意义清晰,控制结构简单,控制性能优良。本文在分析直接电流控制系统原理的基础上,结合最佳工程参数设计方法,给出了三电平整流器控制器参数的设计步骤与方法。最后,使用Matlab/Simulink软件进行系统仿真和样机试验,研究了三电平整流器在额定负载与能量回馈时的性能,验证了锁相环、svpwm算法和双闭环整流控制系统的有效性和可行性。

关键词：三电平整流器数字锁相环 svpwm简化算法直接电流控制

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基于直接电流控制的三电平整流器设计与研究

基于直接电流控制的三电平整流器设计与研究

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作者：由旭东北大学

学位级别：硕士

目前,在直流电源、有源滤波、无功补偿、变频调速等领域,可控PWM整流器得到了广泛地应用。而在高压大功率场合,多电平整流器以其输出电压正弦度好、网侧电流谐波畸变率小、开关管承受电压小等优点正成为研究热点,其中又尤以二极管箝位... 详细信息

目前,在直流电源、有源滤波、无功补偿、变频调速等领域,可控PWM整流器得到了广泛地应用。而在高压大功率场合,多电平整流器以其输出电压正弦度好、网侧电流谐波畸变率小、开关管承受电压小等优点正成为研究热点,其中又尤以二极管箝位式三电平PWM整流器为代表。本文以中点箝位三电平整流器为研究对象,以稳态矢量分析为方法,研究了整流器的基本原理,同时推导了其在三相静止坐标系下的数学模型。引入坐标变换的概念,得到了三电平整流器在同步旋转坐标系下的数学模型。在此过程中设计了一种带有前馈控制结构的、用于获得电网电压相角的数字锁相控制系统。整流器的dq模型简化了控制系统的设计,本文在分析直接电流控制系统原理的基础上,结合最佳工程参数设计方法,给出了三电平整流器控制器参数的设计步骤与方法。同时,在该方法中详细说明了所用各参数的来历与物理意义。三电平PWM算法一直以来都是三电平变换器的研究重点。本文首先对三电平整流器作PWM分析,在网侧电流一定的情况下,研究每个矢量对整流器的影响。其次推导了传统三电平svpwm算法,在此过程中给出了三电平svpwm算法的具体实现方法。随后在前人提出的g-h坐标系思想下,设计了一种实用的、基于g-h坐标系的三电平svpwm简化算法。同时也给出了该算法下的一种中点电位平衡策略。此外,对三电平整流器的软硬件设计进行了详细的研究。在功率电路的设计方面给出了目标电压和网侧电感下限值的设计方法；在软件设计方面,本文采用以中断服务程序为主的设计思路,将系统分为采样处理系统、双闭环控制系统、通信服务系统,主函数只负责简单的任务分配工作。在该设计思想下,设计了系统控制软件的流程图。最后,在Matlab/Simulink环境下进行系统仿真,研究了三电平整流器在额定负载与能量回馈时的性能,验证了锁相环、svpwm算法和控制系统的正确性。随后搭建了小型样机,进行了二极管整流、开环整流、电流闭环整流、双闭环整流和中点电位平衡控制等试验。

关键词：三电平整流器直接电流控制数字锁相环 svpwm简化算法

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