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基于受控耗散Hamiltonian系统模型的光伏准Z源T型三电平并网逆变器控制策略 预览
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作者 程启明 李涛 +2 位作者 程尹曼 陈路 孙伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1718-1727,共10页
基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的无源控制策略无需对受控对象进行线性化处理,它从能量成型与注入阻尼方面讨论受控对象的稳定性,简化了控制系统的结构。首先,利用状态空间法推导出准 Z源 T型三电平逆变器数学模型;其次,结合无源... 基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的无源控制策略无需对受控对象进行线性化处理,它从能量成型与注入阻尼方面讨论受控对象的稳定性,简化了控制系统的结构。首先,利用状态空间法推导出准 Z源 T型三电平逆变器数学模型;其次,结合无源 PCHD模型的控制规律选取能量函数与注入阻尼,并进行控制系统的设计。该控制策略不但使系统具有优良的动、静特性,且逆变器输出电流谐波低、经济性高;最后,仿真和硬件实验验证了基于 PCHD模型的无源控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 新型准Z源T型拓扑 端口受控耗散哈密顿系统模型 无源控制 能量函数 注入阻尼
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三电平直接矩阵变换器的SVPWAM策略 被引量:1
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作者 程启明 陈路 +2 位作者 程尹曼 李涛 孙伟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期39-46,共8页
三电平直接矩阵变换器(TLDMC)与常规矩阵变换器(MC)相比,能够大幅降低输出波形总谐波畸变率和开关应力;与现有的多电平交-直-交型变换器相比,其在减少开关数量和降低开关损耗方面更具优势。提出了针对TLDMC的空间矢量脉宽幅值调制(SVPW... 三电平直接矩阵变换器(TLDMC)与常规矩阵变换器(MC)相比,能够大幅降低输出波形总谐波畸变率和开关应力;与现有的多电平交-直-交型变换器相比,其在减少开关数量和降低开关损耗方面更具优势。提出了针对TLDMC的空间矢量脉宽幅值调制(SVPWAM)策略,该策略通过消除每个扇区的零矢量,能够降低开关频率,并提高电压利用率。根据TLDMC的拓扑,论证TLDMC的间接调制模型;针对TLDMC的调制,将虚拟整流器由零矢量调制改进为SVPWAM,虚拟逆变器采用虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 三电平直接矩阵变换器 虚拟整流器 空间矢量脉宽幅值调制 虚拟空间矢量脉宽调制
基于动态转矩滞环的TLDMC-PMSM直接转矩控制
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作者 程启明 陈路 +2 位作者 程尹曼 孙伟 李涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1488-1498,共11页
针对矩阵变换器永磁同步电机直接转矩控制系统中定子磁链在扇区分界处出现磁链畸变、幅值失调的现象,提出一种基于动态转矩滞环比较器的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机直接转矩控制方法。首先阐述传统矩阵变换器直接转矩控制的原理;... 针对矩阵变换器永磁同步电机直接转矩控制系统中定子磁链在扇区分界处出现磁链畸变、幅值失调的现象,提出一种基于动态转矩滞环比较器的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机直接转矩控制方法。首先阐述传统矩阵变换器直接转矩控制的原理;其次,分析低速下定子磁链幅值失调的问题,提出动态转矩滞环的方法;然后,为进一步降低转矩脉动和共模电压,将所提方法应用于三电平直接矩阵变换器,并推导出新的开关表;最后,通过Matlab/Simulink仿真软件和硬件实验平台验证所提方法的可行性和优越性。与传统矩阵变换器直接转矩控制方法相比,所提的控制方法对转矩和磁链控制性能有较大提升。 展开更多
关键词 永磁同步电机 动态滞环比较器 三电平直接矩阵变换器 磁链畸变 直接转矩控制
NPC型三电平三相四线制SAPF非线性无源控制策略
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作者 程启明 孙伟 +3 位作者 程尹曼 张宇 谭冯忍 高杰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期115-122,共8页
针对线性控制器依赖局部线性化方法的缺点,提出并联型有源滤波器(SAPF)非线性无源控制策略。根据被控对象二极管钳位(NPC)型三电平三相四线制SAPF在dq0坐标系下的欧拉(EL)数学模型分析其无源性;从能量角度出发构造能量存储函数,得到能... 针对线性控制器依赖局部线性化方法的缺点,提出并联型有源滤波器(SAPF)非线性无源控制策略。根据被控对象二极管钳位(NPC)型三电平三相四线制SAPF在dq0坐标系下的欧拉(EL)数学模型分析其无源性;从能量角度出发构造能量存储函数,得到能使被控量收敛至期望值的无源控制规律;以使内环电流解耦为目的,采用阻尼注入法对其简化,提高系统的动态性能;对所设计的NPC型三电平SAPF的非线性无源控制方法进行了仿真及硬件实验。结果表明,所设计的基于非线性无源控制策略的NPC型三电平SAPF能够实现电网平衡/不平衡情况下的电流低谐波、直流侧电压稳定及中点电压平衡;与传统的双环PI控制策略相比,具有较好的补偿效果。 展开更多
关键词 三相四线制系统 并联型有源滤波器 无源控制 欧拉模型 中点电压平衡控制 电网不平衡
基于无源E-L模型的五电平逆变器并网控制策略
5
作者 李涛 程启明 +2 位作者 程尹曼 孙伟 陈路 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1819-1826,共8页
目前从控制策略上研究五电平逆变器的研究较少。为此,将非线性的无源控制(PBC)理论应用于五电平逆变器的控制之中,该方法从能量成型的角度考虑控制系统的构造,且需要选取适当的能量函数与注入阻尼。首先根据五电平逆变器的拓扑结构及其... 目前从控制策略上研究五电平逆变器的研究较少。为此,将非线性的无源控制(PBC)理论应用于五电平逆变器的控制之中,该方法从能量成型的角度考虑控制系统的构造,且需要选取适当的能量函数与注入阻尼。首先根据五电平逆变器的拓扑结构及其开关函数推导出其数学模型;然后选取适当的能量函数与注入阻尼确定无源E-L模型控制器的开关函数,并将推导出的开关函数结合调制算法驱动并网系统。仿真和实验表明,相比于传统的PI控制,无源控制不但提高了系统的动、静态稳定性,还降低了逆变器输出电流谐波,提升了系统的经济性。 展开更多
关键词 五电平逆变器 无源E-L模型 能量函数 注入阻尼 传统PI控制
电网电压不平衡下MMC的无源控制策略 被引量:1
6
作者 程启明 孙伟 +3 位作者 程尹曼 谭冯忍 李涛 陈路 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期78-85,共8页
提出了电网电压不平衡条件下模块化多电平换流器(MMC)的无源控制方法,其能很好地解决电网电压不平衡条件下MMC存在的交流侧三相电流不对称、有功功率出现二次脉动、无功功率出现二次脉动的问题。根据MMC的拓扑结构,建立MMC在电网电压不... 提出了电网电压不平衡条件下模块化多电平换流器(MMC)的无源控制方法,其能很好地解决电网电压不平衡条件下MMC存在的交流侧三相电流不对称、有功功率出现二次脉动、无功功率出现二次脉动的问题。根据MMC的拓扑结构,建立MMC在电网电压不平衡条件下的数学模型,分析MMC在电网电压不平衡条件下的内部特性,并在此基础上设计电网电压不平衡条件下的环流控制策略。基于存储函数的无源控制理论,针对上述3个不同的控制目标,制定相应的非线性无源控制策略。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 高压直流输电 不平衡电网电压 无源控制 PI控制
基于滑模控制的新型双准Z源NPC型五电平逆变器并网控制策略
7
作者 李涛 程启明 +2 位作者 程尹曼 孙伟 陈路 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期19-26,共8页
针对传统双Z源二极管箝位(NPC)型五电平逆变器的Z源网络电感启动电流过大、升压能力有限等问题,提出一种新型的双准Z源NPC型五电平逆变器拓扑结构。用一种新型的双准Z源结构代替传统的双Z源结构,能够降低近2/3的Z源网络电感启动电流,提... 针对传统双Z源二极管箝位(NPC)型五电平逆变器的Z源网络电感启动电流过大、升压能力有限等问题,提出一种新型的双准Z源NPC型五电平逆变器拓扑结构。用一种新型的双准Z源结构代替传统的双Z源结构,能够降低近2/3的Z源网络电感启动电流,提升逆变器直流侧电压接近2倍。将滑模控制应用到准Z源五电平逆变器系统的控制中,该方法无需线性化处理,只需通过系统数学模型就可推导出适当的控制规律。分析新型双准Z源五电平逆变器拓扑的工作原理;应用状态空间法和小信号模型对准Z源五电平并网系统进行数学模型推导和分析,并进行滑模控制器的设计;仿真和硬件实验结果表明,与传统比例-积分(PI)控制相比,滑模控制能够显著提高系统稳定性,降低电流谐波。 展开更多
关键词 新型双准Z源拓扑 五电平逆变器 启动电流 升压能力 滑模控制
基于改进P-Q控制的光伏准Z源T型逆变器并网控制系统 预览 被引量:1
8
作者 程启明 李涛 +2 位作者 程尹曼 孙伟 陈路 《广东电力》 2018年第9期54-61,共8页
针对传统两电平逆变器与三电平逆变器所需要的开关数量多、损耗大的问题,采用T型逆变器不仅可以克服传统多电平逆变器的缺点,还可提高系统的效率,将Z源网络用于T型逆变器提升了逆变器直流侧的电压水平。为此,将准Z源T型逆变器拓扑... 针对传统两电平逆变器与三电平逆变器所需要的开关数量多、损耗大的问题,采用T型逆变器不仅可以克服传统多电平逆变器的缺点,还可提高系统的效率,将Z源网络用于T型逆变器提升了逆变器直流侧的电压水平。为此,将准Z源T型逆变器拓扑结构应用于P-Q并网控制系统中,其中P-Q控制器的电流控制环采用准比例谐振(quasi proportional resonant,qPR)控制策略,实现对电流的无静差跟踪,从而更好地控制并网系统有功与无功的输出。最后,通过MATLAB/Simulink软件仿真实验和实际硬件样机试验验证改进P-Q控制策略的光伏准z源逆变器并网系统的可行性和有效性。相比于传统的双闭环控制策略,所提出的改进P-Q控制策略可以降低逆变器输出电流谐波,提高系统的经济性;相比于控制器电流环采用比例积分(proportion integration,PI)控制,所采用的qPR控制能够更好实现对电流与功率的追踪,提高系统的稳定性。 展开更多
关键词 准z源拓扑 T型逆变器 改进P-Q控制 准比例谐振控制 比例积分控制
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T型三电平并网逆变器的准PR控制系统 预览 被引量:3
9
作者 李涛 程启明 +2 位作者 程尹曼 孙伟 陈路 《广东电力》 2018年第3期86-91,共6页
随着并网系统复杂性的增加,为了避免并网控制策略中复杂的坐标变换和解耦过程,将准比例谐振(proportional resonance,PR)控制引入到T型三电平并网逆变器的控制之中,并在此基础上进行了控制系统的建模和稳定性分析,将其与空间维数... 随着并网系统复杂性的增加,为了避免并网控制策略中复杂的坐标变换和解耦过程,将准比例谐振(proportional resonance,PR)控制引入到T型三电平并网逆变器的控制之中,并在此基础上进行了控制系统的建模和稳定性分析,将其与空间维数脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)算法相结合,实现对T型逆变器的并网控制;最后,在MATLAB/Simulink仿真软件上搭建了T型三电平并网逆变器的准PR控制系统,仿真结果表明,相比于传统的电压电流双闭环控制,准PR控制在保证实现逆变器单位功率因数并网的前提下,能够更好地实现对并网电流无静差追踪和提高系统的经济性。 展开更多
关键词 T型逆变器 准PR控制 电压电流双闭环控制 SVPWM 电流谐波
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基于变功率与直流电压组合控制的混合微电网协调控制 预览 被引量:1
10
作者 程启明 孙伟 +2 位作者 谭冯忍 杨小龙 高杰 《广东电力》 2018年第4期16-20,共5页
当前混合微电网中双向AC/DC变换器主要采用U/f控制,由这种控制策略以及交流子微电网的运行情况确定直流子微电网的输入输出功率,这对直流子微电网产生很大的影响。针对这种问题,将直流子微电网作为一个波动性微电源与负荷,双向AC/DC变... 当前混合微电网中双向AC/DC变换器主要采用U/f控制,由这种控制策略以及交流子微电网的运行情况确定直流子微电网的输入输出功率,这对直流子微电网产生很大的影响。针对这种问题,将直流子微电网作为一个波动性微电源与负荷,双向AC/DC变换器采用直流电压控制,根据直流子微电网的运行情况,确定双向AC/DC变换器功率的流向与大小。为了更好地保证直流电压控制策略的实现,直流子微电网采用变功率控制策略,由此提出了基于变功率控制与直流电压控制的混合微电网的协调控制策略。最后在Simulink中建立上述控制策略的模型,并进行仿真分析。仿真结果证明:上述控制策略能够实现交直流混合微电网的稳定运行,以及混合微电网的平滑切换。 展开更多
关键词 混合微电网 变功率控制 直流电压控制 逆变器 直流微电网 交流微电网
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基于SOGI和级联DSC的正负序分量分离及其在不平衡PWM整流器中的应用 预览
11
作者 吴军 程尹曼 +2 位作者 程启明 薛阳 孙伟 《上海电力学院学报》 CAS 2018年第4期356-360,共5页
二阶广义积分器(SOGI)和级联延迟信号消除(DSC)都可用于正负序分量分离,但都有各自的缺点。为了从不平衡电网中提取电网的正序和负序基波分量,提出了消除高次谐波的SOGI和消除特定频率的DSC消谐策略。仿真结果表明,无论是在电网电... 二阶广义积分器(SOGI)和级联延迟信号消除(DSC)都可用于正负序分量分离,但都有各自的缺点。为了从不平衡电网中提取电网的正序和负序基波分量,提出了消除高次谐波的SOGI和消除特定频率的DSC消谐策略。仿真结果表明,无论是在电网电压失真,还是发生对称故障和不对称故障的情况下,该方法都可以快速、准确地分离电网的正负序基波分量,并且还可用于不平衡脉冲宽度调制整流器的控制。 展开更多
关键词 级联延迟信号消除 二阶广义积分 正负序分量 不平衡脉冲宽度调制整流器
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基于E-L模型的Z源T型逆变器无源控制策略研究 被引量:4
12
作者 李涛 程启明 +2 位作者 程尹曼 孙伟 陈路 《电网技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期2303-2311,共9页
首次将非线性的无源控制(PBC)理论引入到Z源T型逆变器的控制上,该方法不需要对受控对象进行线性化处理,通过选取合适的能量函数与注入阻尼,确定无源控制规律函数,简化了控制系统的结构。首先,根据Z源T型并网逆变器的数学模型写出其无... 首次将非线性的无源控制(PBC)理论引入到Z源T型逆变器的控制上,该方法不需要对受控对象进行线性化处理,通过选取合适的能量函数与注入阻尼,确定无源控制规律函数,简化了控制系统的结构。首先,根据Z源T型并网逆变器的数学模型写出其无源欧拉(E-L)表达式,然后,选取适当的能量函数与注入阻尼,确定无源控制规律函数,并结合SVPWM算法驱动逆变器开关动作;最后,软件仿真实验和实际硬件样机试验验证了无源控制系统方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 T型逆变器 Z源网络 无源控制 E-L模型 阻尼注入
电网电压不平衡及谐波畸变时基波电压正负序分量分离新方法 预览 被引量:1
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作者 孙伟 程启明 +3 位作者 程尹曼 谭冯忍 李涛 陈路 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第10期94-101,共8页
针对传统锁相环(PLL)在电网电压不平衡及谐波畸变下利用常规软件锁相环不能准确获取相位的问题,提出了一种新的正负序分量分离新方法。利用了相序解耦谐振控制器能去除高次谐波和延时信号消除(DSC)法可滤除特定谐波的特性,将相序解耦谐... 针对传统锁相环(PLL)在电网电压不平衡及谐波畸变下利用常规软件锁相环不能准确获取相位的问题,提出了一种新的正负序分量分离新方法。利用了相序解耦谐振控制器能去除高次谐波和延时信号消除(DSC)法可滤除特定谐波的特性,将相序解耦谐振和延时信号消除法结合起来,达到更好的正负序分量分离的效果。最后,采用MATLAB/Simulink软件仿真结果证明了所提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电网电压不平衡 软件锁相环 正负序分量 相序解耦谐振 延时信号消除
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