基于固定开关状态切换的三电平逆变器定频滞环电流控制的仿真分析

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作者 叶康权 曾江 刘佩 《电机与控制应用》 2024年第12期13-25,共13页

【目的】在双碳目标提出以来新能源迅速发展,逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。滞环电流控制具有响应速度快、控制简单等优点,目前已被广泛用于逆变器控制当中,但传统滞环电流控制对参考电压矢量扇区准确度要求高,在扇区切换时容易... 【目的】在双碳目标提出以来新能源迅速发展,逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。滞环电流控制具有响应速度快、控制简单等优点,目前已被广泛用于逆变器控制当中,但传统滞环电流控制对参考电压矢量扇区准确度要求高,在扇区切换时容易出现扇区判断失误而导致误差电流失控的现象。为此提出一种基于固定开关状态切换的滞环电流控制策略。【方法】三电平滞环电流控制方法中扇区划分有多种方法,通过将三电平逆变器滞环控制中的多种扇区划分方式进行结合,有效避免了传统滞环控制在扇区边界既要更新扇区又要更新控制策略的缺点,允许参考电压矢量扇区判断存在误差的同时保证误差电流在整个周期内受控。定环宽控制下开关频率不定,开关损耗增大,因此对该策略下的定频控制策略进行研究,通过获取上一个周期的误差电流数据,更新当前周期的环宽以实现定频化,并给出了下一个周期滞环宽度的计算式。【结果】最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证,仿真结果表明采用本文所提方法,在参考电压矢量处于扇区切换的边界时,依然能够保证误差电流在整个周期中的受控,开关频率也能够保持在20 kHz左右。【结论】本文所提的基于固定开关状态切换的定频滞环电流控制策略符合理论结果,具有准确性。 展开更多

关键词 三电平 逆变器 状态切换 定频滞环

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单相并网逆变器的定频滞环电流控制新方法 被引量：3

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作者 岳舟 谭甲凡 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期66-69,共4页

传统的滞环电流控制算法具有实现简单、动态响应快、对负载参数变化不敏感、电流跟踪误差小等优点,但也存在开关频率随电流变化率变化而波动,造成网侧滤波电感设计困难,功率模块应力及开关损耗增大的不足。通过对滞环电流控制算法的原... 传统的滞环电流控制算法具有实现简单、动态响应快、对负载参数变化不敏感、电流跟踪误差小等优点,但也存在开关频率随电流变化率变化而波动,造成网侧滤波电感设计困难,功率模块应力及开关损耗增大的不足。通过对滞环电流控制算法的原理和开关频率波动的原因进行分析,提出了基于积分法的定频算法。利用MATLAB中的Simulink工具箱,搭建了单相光伏并网系统仿真模型,仿真结果表明,这种算法在保持滞环电流控制算法优点的同时,较好实现了滞环开关频率的稳定。 展开更多

关键词 单相并网逆变器 定频滞环电流控制 电压空间矢量

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混沌算法下电力滤波器定频滞环电流控制 被引量：3

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作者 张士荣 郭强 《计算机仿真》 北大核心 2021年第9期124-128,共5页

针对传统电力滤波器定频滞环电流控制时受谐波影响较大,存在电流控制误差较大、电流补偿效果较差等问题,提出基于混沌算法的电力滤波器定频滞环电流控制。通过建立电力滤波器数学模型,利用有源滤波器中谐波检测电路,根据基尔霍夫电流一... 针对传统电力滤波器定频滞环电流控制时受谐波影响较大,存在电流控制误差较大、电流补偿效果较差等问题,提出基于混沌算法的电力滤波器定频滞环电流控制。通过建立电力滤波器数学模型,利用有源滤波器中谐波检测电路,根据基尔霍夫电流一般定律,提取电力滤波器工作特征;分析混沌算法的基本原理,利用Logistic映射获取混沌序列粒子的参数取值,完成负载电流波动轨迹的追踪;通过单相定频方法,固定开关相位与标准脉冲信号相位差,考虑误差电流变化的补偿量,实现电力滤波器定频滞环电流控制。仿真测试结果表明,与传统方法相比,采用所提方法控制电力滤波器定频滞环电流的误差较小,补偿效果以及开关频率控制效果较好。 展开更多

关键词 混沌算法 电力滤波器 轨迹追踪 定频滞环电流

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有源电力滤波器的定频滞环空间矢量控制策略研究 被引量：4

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作者 薛博文 《电子设计工程》 2015年第11期147-150,共4页

本文通过基于空间电压矢量(SVPWM)滞环电流控制策略,搭建了以DSP2407控制芯片为控制核心、定频滞环SVPWM为控制策略的有源电力滤波器控制系统,针对两种负载做了无功补偿实验,同时分析了在该控制策略下有源电力滤波器的补偿效果。实验结... 本文通过基于空间电压矢量(SVPWM)滞环电流控制策略,搭建了以DSP2407控制芯片为控制核心、定频滞环SVPWM为控制策略的有源电力滤波器控制系统,针对两种负载做了无功补偿实验,同时分析了在该控制策略下有源电力滤波器的补偿效果。实验结果验证了定频滞环SVPWM控制策略理论的正确性及可行性。 展开更多

关键词 定频滞环 SVPWM 有源电力滤波器 控制策略

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灵活裕度约束下的电力滤波器定频滞环电流控制系统

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作者 孙文革 《自动化与仪器仪表》 2024年第8期270-273,278,共5页

电力滤波器定频滞环电流控制时,受开关频率影响降低了滤波器谐波滤除效果,为此,在灵活裕度约束下设计电力滤波器定频滞环电流控制系统。该方法首先根据构建的控制系统框架,详细完成框架内各个硬件模块的功能设计;再针对系统中的主、从DS... 电力滤波器定频滞环电流控制时,受开关频率影响降低了滤波器谐波滤除效果,为此,在灵活裕度约束下设计电力滤波器定频滞环电流控制系统。该方法首先根据构建的控制系统框架,详细完成框架内各个硬件模块的功能设计;再针对系统中的主、从DSP模块,获取滤波器定频滞环电流控制原理,制定电力滤波器定频滞环电流控制策略;最后建立以灵活裕度为约束的系统控制约束条件,通过约束条件获取结果选取与误差电流相适应的内外环控制策略,从而实现电力滤波器定频滞环的电流控制。实验结果表明,利用该方法开展电力滤波器定频滞环电流控制时,谐波幅值在10~(-2)A以下;滤波器开关频率最高为72/次;输出电流的控制效果与参考电流的拟合度较高,表明该方法的控制效果好。 展开更多

关键词 灵活裕度 电力滤波器 定频滞环电流 控制策略 开关频率

原文传递

一种定频滞环电流控制策略的研究 被引量：1

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作者 孙泽廷 《信息与电脑（理论版）》 2010年第4期22-24,共3页

通过对滞环电流控制动态过程的定性分析和公式推导,提出了一种定频滞环电流控制新方法。并对该方法进行理论分析和公式推导,得出了该定频滞环控制方法环宽、频率公式。对其进行定性分析,得出影响开关频率的主要因素。以单相电压型逆变... 通过对滞环电流控制动态过程的定性分析和公式推导,提出了一种定频滞环电流控制新方法。并对该方法进行理论分析和公式推导,得出了该定频滞环控制方法环宽、频率公式。对其进行定性分析,得出影响开关频率的主要因素。以单相电压型逆变器为例,在给定参数下,定量计算出该方法和普通滞环控制下开关频率的范围,进行比较。最后,在PSIM环境下建立仿真模型,并将该方法应用于单相电压型逆变其中,通过仿真验证这种控制方法的正确可行性。 展开更多

关键词 逆变器 定频滞环 开关频率

原文传递

APF三种滞环控制策略的仿真研究 被引量：1

7

作者 薛博文 方彦 《电子设计工程》 2015年第14期119-121,125,共4页

文中基于并联型有源电力滤波器APF传统滞环、定频滞环、定频滞环和空间矢量相结合三种控制策略为目标,通过设计APF电路模型、内部谐波检测电路及选择参数,对APF三种不同控制策略下补偿的电网电压、电流波形及开关频率进行仿真。从APF三... 文中基于并联型有源电力滤波器APF传统滞环、定频滞环、定频滞环和空间矢量相结合三种控制策略为目标,通过设计APF电路模型、内部谐波检测电路及选择参数,对APF三种不同控制策略下补偿的电网电压、电流波形及开关频率进行仿真。从APF三种滞环控制策略的补偿效果、开关频率与直流侧电压利用率等方面进行分析比较,验证了APF定频滞环SVPWM控制策略的优越性。 展开更多

关键词 SVPWM 传统滞环 定频滞环 控制策略

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工业供电电能传输谐波优化控制仿真 被引量：1

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作者 王枫明 许春雨 +1 位作者 陈晓鸥 康健 《计算机仿真》 北大核心 2018年第4期48-52,共5页

电力电子装置的大量应用,造成了工业供电电网侧谐波污染,目前采用有源滤波器进行谐波优化,但控制方法在开关频率和控制精度上存在缺陷。提出了一种基于空间矢量调制和电流定频滞环相结合的有源滤波器控制方法。以一组定频可控环宽的滞... 电力电子装置的大量应用,造成了工业供电电网侧谐波污染,目前采用有源滤波器进行谐波优化,但控制方法在开关频率和控制精度上存在缺陷。提出了一种基于空间矢量调制和电流定频滞环相结合的有源滤波器控制方法。以一组定频可控环宽的滞环比较器对误差电流进行控制,再结合空间矢量调制的基本思想,实现网侧电流的跟踪控制。特点是稳定了逆变器的开关频率,降低了有源滤波器的总谐波畸变率。在Matlab/simulink环境下搭建仿真,与电压空间矢量法进行比较,仿真结果验证了上述方法的可行性。 展开更多

关键词 有源滤波器 谐波 电能质量 定频滞环电流控制 空间矢量

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基于DSP的有源电力滤波器控制器 被引量：4

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作者 张军利 《电测与仪表》 北大核心 2008年第4期11-14,64,共5页

分析了有源电力滤波器(APF)的工作原理,设计了其控制器。采用基于瞬时无功功率理论的d-q检测法得到APF的谐波指令电流,由于传统滞环控制其滞环宽度是固定的,则开关器件的频率不固定。本文采用定频滞环电流控制方法,该方法实现简单、精... 分析了有源电力滤波器(APF)的工作原理,设计了其控制器。采用基于瞬时无功功率理论的d-q检测法得到APF的谐波指令电流,由于传统滞环控制其滞环宽度是固定的,则开关器件的频率不固定。本文采用定频滞环电流控制方法,该方法实现简单、精度较高且响应速度快,同时受负载参数变化的影响较小,鲁棒性好;相比较于其它常用的脉冲宽度调制技术,本文脉冲信号的产生采用具有算法简单、适用于数字实现、开关损耗小以及硬件电路简单等特点的空间矢量方法。最后给出了基于DSP的有源电力滤波器控制器的实现过程,并给出了采用此控制器的APF的部分实验结果。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 定频滞环电流控制 空间矢量脉宽调制 数字信号处理器

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一种新颖的单相PWM整流器控制器

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作者 张军利 胡皓 《电气自动化》 2009年第3期76-78,共3页

PWM(Pulse Width Modulation)整流器具有输入功率因数可调,四象限运行等特点,是具有较好应用前景的一款电力电子装置。在分析了单相PWM整流器四象限换流工作方式的基础上,从提高功率因数和提高装置的响应速度两个方面进行考虑,设计了单... PWM(Pulse Width Modulation)整流器具有输入功率因数可调,四象限运行等特点,是具有较好应用前景的一款电力电子装置。在分析了单相PWM整流器四象限换流工作方式的基础上,从提高功率因数和提高装置的响应速度两个方面进行考虑,设计了单相PWM整流器的控制器。由于传统的滞环电流控制存在开关频率不固定,对开关器件的频率要求较高,且增加开关损耗,本设计采用定频滞环电流控制;在控制策略的选择中,同时也考虑了单相PWM整流器直流侧电压二次谐波的影响,为了不影响响应速度,本设计并没有在直流侧采用LC滤波器或陷波器,而是采用二次谐波电压补偿的方法。仿真实验结果进一步验证了所设计的控制器不仅提高了装置的功率因数,同时也加快了其响应速度。 展开更多

关键词 整流器 定频滞环 电流控制器 四象限 电压补偿

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并联型有源滤波器复合控制方法的仿真研究 被引量：1

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作者 李刚 沈沉 周谦之 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期64-68,共5页

在并联型有源电力滤波器(APF)的控制方法中,滞环控制方法响应速度快,受负载参数变化影响小,但开关频率不固定,直流侧电压的稳定性不好。空间电压矢量控制(SVPWM)方法直流电压利用率高,直流侧电压稳定性好,但是负载参数变化影响空间电压... 在并联型有源电力滤波器(APF)的控制方法中,滞环控制方法响应速度快,受负载参数变化影响小,但开关频率不固定,直流侧电压的稳定性不好。空间电压矢量控制(SVPWM)方法直流电压利用率高,直流侧电压稳定性好,但是负载参数变化影响空间电压矢量控制性能。提出一种将空间电压矢量控制和定频滞环控制相结合的APF电流控制方法,分析了SVPWM控制、单相和三相定频滞环电流控制以及空间电压矢量和定频滞环复合控制方法。并使用PSCAD/EMTDC软件对所述控制方法作了仿真,仿真研究表明,所提出的复合控制方法可使APF具有良好的静态稳定性和动态响应速度。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 空间电压矢量 定频滞环 复合控制

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三相精密程控标准源的设计与实现

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作者 王伟红 金立 +2 位作者 叶丽雅 王培宏 李少白 《浙江电力》 2022年第4期36-43,共8页

传统程控标准源无法满足OIML R46电能表国际建议对小电流、谐波输出精度等要求。因此,以提升标准源的稳态输出精度和动态响应速度为目的,在传统程控标准源的基础上,对DDS(直接数字波形合成器)信号生成、数模转换、功率放大、小电流处理... 传统程控标准源无法满足OIML R46电能表国际建议对小电流、谐波输出精度等要求。因此,以提升标准源的稳态输出精度和动态响应速度为目的,在传统程控标准源的基础上,对DDS(直接数字波形合成器)信号生成、数模转换、功率放大、小电流处理、控制策略等作出改进,提出以定频滞环为核心的动态内环和以加窗快速傅里叶变换插值算法为基础的稳态外环相结合的双环控制策略。试验结果表明,所提方案能够有效提升标准源稳态输出精度和动态响应速度。 展开更多

关键词 程控标准源 定频滞环 Rife-Vincent(I)窗 快速傅里叶变换 双环控制

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