摘要：为了在常规的电压定向控制基础上省去电流内环和交流电压传感器,提高系统的动态响应,将空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)与直接功率控制相结合,在推导系统数学模型的基础上,对电压外环调节器、功率内环调节器、SVPWM调制模块、系统时钟、采样频率、数据位数、坐标变换模块等参数进行了设计,在Simulink和基于现场可编程门阵列的高速数字信号处理平台上分别搭建了连续域和离散域模型,并进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该方法提高了系统的动态响应速度,实现了高功率因数运行。

摘要：将单相系统延迟90°得到αβ坐标系二相系统,并由此建立了单相变流器的数学模型。基于直接功率控制设计了单相变流器控制系统。提出电压外环使用二自由度PI控制器以提高控制系统的鲁棒性并降低系统启动过程中的超调量,对可能影响系统性能的采样电压进行了修正。最后基于PSCAD/EMTDC的仿真分析验证了方案的可行性。

摘要：为实现在单相电网电压畸变条件下车网互联(V2G)系统的灵活直接功率控制,首先将复矢量引入电网谐波条件下的单相瞬时功率计算,分析了电网电压畸变时的单相有功功率与无功功率的成分。在建立单相V2G系统复矢量信号模型的基础上,设计复数控制器实现了功率稳定与并网电流谐波抑制2个独立目标的控制,并采取功率前馈控制改善了系统动态性能。最后,搭建了3.5 k V·A单相V2G系统的MATLAB/Simulink仿真模型与实验系统,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性以及所提控制方案的有效性。

摘要：根据三相电压型PWM整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型,建立整流器功率控制数学模型。根据功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制(DPC)系统的特点,提出新的电压型PWM整流器直接功率控制系统的主电路交流侧滤波电感值、直流侧电压和直流侧电容值设计方法。根据整流器的数学模型,得到整流器DPC控制系统结构和控制器设计方法。同时,讨论了桥路损失和直流侧电容器的等效串联电阻(ESR)对整流器的影响。计算机仿真和实验表明,提出设计方法是可行的,具有应用参考价值。

摘要：针对电压不平衡条件下VSC-MVDC系统的控制,提出了基于比例积分微分（proportional-integral-derivative,PID）加谐振（proportional-integral-derivative plus resonant,PIDR）的滑模直接功率控制（sliding mode control direct power control,SMC DPC）策略。推导出一种在保证网侧电流无畸变的条件下对有功和无功纹波幅值之比连续调节的方法。为消除无功纹波对有功输出的影响,提出一种逆向有功纹波注入的策略。应用滑模控制方法设计了包含比例、积分、微分和谐振等控制律的跟踪控制器。其中,谐振控制用于消除有功和无功动态之间耦合对控制性能的影响,有功和无功参考的微分通过简单的代数运算得到。有功和无功纹波控制目标实质相同,对有功采用PIDR而无功采用PID即可实现精确的功率控制。基于SIMULINK/MATLAB平台对一个两端VSC-MVDC系统进行仿真实验,验证了该PIDRSMC DPC策略的有效性。

摘要：建立三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器在不同坐标系下的数学模型,分析直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理。针对直接功率控制中开关频率变化问题,通过对PWM整流器瞬时功率分析推导,提出一种内环直接采用电流控制的新型准定频直接功率控制策略。仿真验证了算法的可行性。采用PM300DVA120智能功率模块,设计50 kVA的三相电压型PWM整流器控制实验,在10 kHz、5μs的开关频率下获得良好的实验结果。实验结果表明,所提方法实现单位功率因数运行,与现行的DPC-SVM定频控制方法相比,具有更好的动静态响应性能。

摘要：Vienna整流器在运行中存在模型参数变化和外部扰动等不确定性以及过零点电流畸变问题。为此,提出了一种带过零畸变补偿的改进滑模反推直接功率控制方法。首先,基于考虑不确定性的输出电压–有功功率模型和无功功率模型,采用了带指令滤波器的反推设计方法,并在反推的最后一步使用了滑模控制律;然后,从端电压矢量滞后的角度分析了Vienna整流器固有的电流过零畸变现象,并提出了一种过零畸变补偿机制;最后,通过Matlab/Simulink仿真和半实物实验对所提方法的有效性进行了验证。结果表明:所提方法能使控制系统有效跟踪参考值;与传统比例积分控制相比,其具有更好的动态性能和鲁棒性;与没有过零畸变补偿的情况相比,过零畸变补偿机制下电流畸变得到了有效抑制,电流总谐波畸变率降低了约1%。

摘要：针对传统的三相电压型PWM整流器直接功率控制存在无功功率失控区和直流侧输出电压波动大等缺点,提出了一种双开关表控制的直接功率控制策略。根据各个扇区内不同开关矢量对有功功率与无功功率作用的大小,设计了快速、慢速两种开关表。有功功率滞环比较器采用三电平控制,系统根据当前滞环输出结果和控制幅度的值选择快速或慢速开关表,产生开关信号驱动主开关进行直接功率控制。仿真和实验结果表明双开关表直接功率控制策略消除了无功功率的失控区,改善了系统的动态特性。

摘要：针对目前直接功率控制(DPC)的研究主要集中在对开关表的改进上,传统单开关表结构对于有功功率和无功功率控制解耦能力不足和双开关表无法同时调节有功功率和无功功率的问题,本文在分析PWM整流器模型和研究瞬时功率理论的基础上,提出一种新型三状态直接功率控制策略。通过增加一个标示有功功率和无功功率的状态变量细分开关表,增强了系统对于有功功率和无功功率解耦控制和响应能力,提高了整流器的功率因数。仿真和实验结果表明,采用论文提出的三状态直接功率控制策略,网侧输入正弦电流,系统具有更好的瞬时功率动、静态控制特性。

摘要：将预测直接功率控制用于电压型PWM整流器。该方法基于功率预测模型,在固定时间间隔内以满足功率误差最小为原则来选择电压矢量,从而完成直接功率控制的定频控制。借助于空间矢量调制原理实现开关状态的选择,简化了预测直接功率控制的实现过程。为了消除控制延时引起的功率误差,控制系统设计了控制延时补偿方案。2kW样机的实验结果显示,与传统相电压定向控制相比,预测直接功率控制具有更快的功率响应。另外,对控制延时的补偿显著提高了系统的动态性能。