简介:基于矢量表的直接功率控制由于其结构简单、动态响应快、参数鲁棒性好和无需电流内环整定等优点而得到了国内外学者的广泛关注。开关矢量表的建立是直接功率控制中的核心研究内容,目前文献中已经出现了各种各样的矢量表,但在扇区划分和矢量选择上并不统一,对矢量表建立的内部机理也阐述的比较模糊。因此,有必要对矢量表的建立机理进行详细的分析,研究众多矢量表方案的联系和区别并对它们各自的性能进行比较。本文采用数学推导和几何图示的方法对直接功率控制中矢量表建立的机理进行了详细研究,分析得出了六种可行的矢量表,其中三种已经在现有文献中有报道,而另外三种尚未见诸文献。本文以六种矢量表中两种矢量表为例进行了仿真和实验研究,二者均可实现有功和无功的解耦控制,而且具有相似的动态响应,但稳态性能有所差异。仿真和实验结果验证了本文的矢量表建立理论的有效性。
简介:根据瞬时功率理论,建立了光伏并网逆变器在旋转dq坐标系下的功率预测模型。采样并网电压、电流后,利用该模型能够直接预测出并网输出的有功功率和无功功率。然后,利用模型预测控制方法,选用预测功率与给定功率误差的绝对值之和作为价值函数,根据功率预测模型,选择最优空间电压矢量,设计了光伏并网逆变器的模型预测直接功率控制策略。该控制策略无需使用PWM调制模块和内环电流控制,计算量小,易于实现。在光照强度稳定、变化等条件下,对控制系统的性能进行了仿真。结果表明,并网逆变器能够跟踪光照变化快速输出有功、无功功率,具有较好的动、静态性能,验证了所提出的控制策略的有效性。
简介:在Buck-Boost直流变换器的基础上提出了一种结构新颖的直接AC-AC变换器并阐述了其工作原理。该变换器结构简单、成本低廉,可替代传统的自耦变压器,并具有体积小、输出电压范围宽等特点。本文用凌阳单片机SPMC75F2313A作控制器研制了一台单相直接AC-AC变换器原理样机,采取电压反馈控制实现了稳定的输出电压。实验结果证实了该变换器及其控制方法的可行性和有效性。
简介:本文首先介绍了一种基于交交直接变换器的新型无功补偿器,没有直流储能环节,补偿器可靠性更好,成本更低。以推挽正激式交流变换器为研究对象,分析了新型STATCOM的工作原理、补偿特性以及控制策略。首次将高频隔离变换器引入新型STATCOM的研究,实现了网侧和补偿电容的电气隔离,增大了补偿器补偿容量。提出了一种基于单相无功电流检测方法的直接电流控制方案,相较于目前基于正交分解模块和dq坐标变换的控制方式,该方案计算量小,结构简单,容易实现。最后,进行了仿真实验,验证以上理论分析以及本文提出的直接电流控制方案。仿真结果表明,基于推挽正激式交流变换器的新型STATCOM可以实现对网侧无功电流的实时动态补偿,系统稳定性好,闭环控制调节快速,无静态误差。
简介:本文以比例谐振控制电流内环的电压型整流器(VSR)和电流型整流器(CSR)为研究对象,在直流侧电压平方为外环的VSR系统基础上,提出了以直流侧电流平方为外环的CSR控制结构。给出了两种系统的闭环传递函数及数学表述形式,通过对比分析,研究了最优阻尼系数下的自然振荡频率与负载以及PI调节器参数的函数关系及变化趋势,得出以稳、动态性能最优为目标的两种系统结构对负载的适应性,并给出系统设计中拓扑结构的选择依据和方法,从而简化设计流程,缩短调试周期。在数学推导基础上,搭建了仿真模型,并代入实际系统的参数进行了模拟验证,证明了结论的正确性。
简介:电力电子变换器采用数字控制时,由于A-D转换、零阶保持以及PWM更新等延时因素会影响系统性能,严重时甚至使系统振荡不稳定.本文以PWM整流器为应用对象,研究采用基于SVM的预测无差拍直接功率控制时各个延迟因素对控制性能的影响,提出相应的补偿策略.研究表明,对控制性能影响较大的主要包括电网电压延迟、电网电流延迟和PWM输出电压延迟三个因素.详细分析和推导了电网电压和电流延迟的原因,提出采用下一时刻的预测电压和电流值进行控制的补偿方法.针对PWM输出延迟,分析和推导了零阶保持器和PWM更新机制对输出电压幅值和相位的影响,得到了解析的补偿公式.通过仿真和实验详细分析了三种延时及相应补偿策略对减小功率脉动、抑制电流谐波和消除稳态误差的影响,结果证明了所提补偿策略的正确性和有效性.
简介:韩国某半导体公司发明的交流发光二极管(ACLED),利用220V(或110V)的交流电直接驱动。台湾地区某研究院研发的ACLED立体导热可插拨封装,使ACLED光源更换像白炽灯泡一样便利。尽管目前ACLED功率仅为5W,发光效率还不及DCLED高,但因其不需要变压器和恒流源驱动电路,具有应用简便、效率高、成本低等优势,其发展前景诱人。
简介:为了对无刷双馈发电机的有功功率和无功功率进行实时有效控制,采用了直接功率控制策略。与矢量控制方法相比,直接功率控制不需要复杂的坐标变换,可简化控制系统,提高系统的响应速度。为克服传统的直接功率控制方法中无法根据功率、磁链的大小来快速准确地选择合适的电压矢量这一缺点,提出了基于模糊控制的无刷双馈发电机直接功率控制策略,采用了新型模糊控制器代替传统的有功功率和无功功率两点式Bang-Bang控制,根据功率误差的大小,实现了大误差大调节、小误差精调节的策略。文中采用转子速模型实现了有功功率和无功功率的解耦,因此可以对有功功率和无功功率进行独立控制,进而实现了对功率因数的控制。在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型,仿真结果表明,基于模糊控制的直接功率控制策略不仅可以提高控制精度,还可以提高电机对功率指令的响应速度,保证运行的稳定性,证明了本文控制策略的有效性和正确性。