摘要：为解决模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)运行时子模块间分压不均引起的相间二倍频环流问题,设计了基于准比例谐振的环流抑制控制器。在稳态数学模型的基础上,计算得出相间环流主要由二倍频交流分量构成。依据准比例谐振控制器在坐标系下可对交流量进行无静差跟踪,且鲁棒性强的优点,来抑制相间二倍频环流。仿真结果表明:在准比例谐振环流抑制控制器投入运行后,相间二倍频环流从20 A减小至1 A,子模块电容电压波动范围由±50 V减小至±30 V,且相间子模块电压差减小。验证了准比例谐振环流抑制控制器的有效性。

摘要：为了解决模块化多电平换流器(MMC)电容电压波动导致的换流器成本与体积增加等问题,提出了一种电容电压二倍频纹波抑制方法。首先从能量脉动角度推导了电容电压波动的数学模型,比较了不同二倍频环流对MMC电容电压波动抑制效果的影响;然后采用Clark变换将桥臂共模电压分解为αβ轴分量,利用准比例谐振控制器生成桥臂环流参考值,设计内环控制器对外环控制器生成的桥臂环流参考值进行跟踪,从而抑制子模块电容电压波动;最后在MATLAB/Simulink仿真系统上对所提控制策略进行仿真验证,通过对比传统环流抑制策略与所提控制策略对电容电压波动的抑制效果,证明了所提方法可有效抑制电容电压波动,改善输出电压的波形质量。

摘要：因交流传动在现代工业中应用广泛,针对电机驱动电源的性能测试备受重视。基于此,该文提出一种利用背靠背变换器代替交流电机及其机械负载的虚拟电机系统设计方案。针对交流电机运行工况复杂,需考虑暂态过程和故障状态,数学建模和端口特性实时模拟存在困难等实际问题,该文建立考虑定子绕组故障的异步电机模型,通过方案对比选取了四阶龙格库塔数值求解法。电机电流跟踪控制则选用准比例谐振控制器,在考虑数字控制延时的前提下,以提高控制器带宽和动态响应能力为目标完成控制参数优化设计。仿真和实验表明,该虚拟电机系统可以准确模拟异步电机在正常状态以及定子绕组匝间故障状态下的端口特性,即可作为交流电子负载用于电机驱动电源的开发与测试。

摘要：在电力电子领域,针对模块化多电平变器(modular multilevel converter,MMC)在统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)中应用时存在严重的环流谐波问题,分析平均电容电压控制模型,总结优缺点,给出数字控制改进方法。该方法在平均电容电压控制模型中加入环流直流电压提取环节以及准比例谐振的二倍频消除环节。针对改进部分,综合考虑稳定裕度和稳态精度后,在离散域中给出参数设计方法。最后,在MMC样机上分别对改进前后的控制方案进行实验。实验结果表明,改进后的方案具有良好的子模块电容电压均衡效果及环流中低频二次谐波抑制能力可验证方案的有效性以及参数设计的合理性。

摘要：望远镜口径的增加使得其轴系驱动电机越来越大,近年来拼接电机成为国际上研究的热点。拼接弧线永磁电机的电流谐波影响大型天文望远镜目标观测轴系跟踪精度,文中根据拼接弧线电机的数学模型及谐波分析,提出了一种基于准比例-谐振控制器的电流谐波抑制算法,并设计了单元拼接弧线电机相应的电流控制器。仿真和实验分别对比了PI和准比例谐振控制器对电流谐波的影响。实验结果表明,采用准比例谐振控制器时,拼接弧线电机定子电流中的5次谐波分量削弱了63.3%,7次谐波分量削弱了34.4%,11次谐波分量削弱了51%,13次谐波分量削弱了59.2%,大大降低了拼接弧线电机电流谐波,有助于提高望远镜跟踪精度。

摘要：以模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)上下桥臂的功率流动和能量波动为出发点,得到模块化多电平变流器上下桥臂子模块电容电压波动的数学模型。分析子模块电压波动与MMC传输功率、内部环流等物理量之间的关系。提出通过控制MMC内部环流的二次分量来抑制子模块电容电压波动的控制策略,通过测量相电流瞬时值和相电压调制值得到内部环流参考值,引入准比例谐振(Proportional-Resonant,PR)控制器进行环流闭环控制从而抑制子模块电容电压波动。该控制策略无需坐标变换,无交叉耦合项,简化了控制器的设计。仿真表明,在保持子模块电容大小不变的前提下,该控制策略能有效抑制子模块电容电压的波动,改善MMC输出的交流电压波形质量。

摘要：三相光伏并网逆变器常见的控制策略是简单可靠的PI控制,但该方法对正弦信号的跟踪存在误差,并要经过频繁的坐标变换以及附加前馈解耦。因此在介绍三相并网逆变系统的拓扑结构与数学模型的基础上,设计了一种基于准比例谐振控制的新型交流PI控制策略,并叠加了针对特定次谐波的谐波补偿器。此策略可以实现对正弦电流的零误差静态跟踪并改善系统对特定次谐波的抑制效果。最后通过仿真得出此方法可以获得对并网指令电流的零稳态跟踪误差和较小的谐波量,提高了并网波形质量。

摘要：针对环流中存在二倍频分量及高频谐波分量问题,提出了基于虚拟阻抗准比例谐振控制(QPR)的抑制策略。首先建立了模块化多电平变换器(MMC)的数学模型,分析了内部环流;其次通过陷波器精准提取环流中的二倍频分量,并利用QPR控制器抑制该分量;最后设计了虚拟阻抗,抑制环流中的高频谐波分量。利用Matlab/Simulink搭建三相MMC仿真实验模型并进行了仿真实验,验证了环流抑制策略的有效性。

摘要：此处提出了一种基于并网逆变器下分裂电容型无源阻尼LCL滤波器设计方法。从实现方法来说是一个新的电容与原有的RC支路并联的方法。为研究其工作特性,推导了其传递函数。相较于传统的完全电容方案,分裂电容方案在滤波效果、开关纹波与有功损耗上有明显优势,显著提高了滤波器的效率。为实现这种新拓扑,一种电阻电容设计方法被引入。通过减少并网电流开关纹波和降低阻尼损耗,得到了分配比的可行域。选择合适的分配系数,分裂电容型LCL滤波器能获得相同的阻尼效果,并且降低高频增益。控制上采用准比例谐振(PR)控制器,应用根轨迹整定法确定了基波和5,7次谐波控制参数。通过仿真和实验验证了该设计方法的可行性,并在实际工作环境中测试其效果。

摘要：在大力推广新能源的背景下,微电网技术不断发展。由于新能源的不可预测性、分布式电源的动静态特性、大量电力电子装置的使用,使得微电网中电压、频率等一系列电能质量参数受到明显干扰。为解决这一系列问题,电力弹簧(electric spring,ES)控制器的设计和研究便成为当前热点。针对目前电力弹簧谐振控制策略存在的不足,提出准比例谐振控制和重复控制相并联的复合控制方法。准比例谐振控制器实现对基波正弦信号的无静差跟踪,重复控制器作为谐波补偿器抑制电网低次谐波,降低系统谐波总畸变率。分析重复控制器的设计原理,并建立MATLAB模型进行仿真,结果表明,改进后的控制结构具有良好的动态性能和更高的稳态精度,在实现更强的抗谐波干扰能力的同时简化了系统控制算法。