基于复矢量及HSS的MMC交直流侧阻抗建模

1

作者 陶军 王立强 +4 位作者 王顺亮 王佳林 马俊鹏 谢洋 焦宁 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期119-128,共10页

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有运行稳定、控制多样化等优点,对其精确建模成为当前研究热点。提出了一种基于复矢量的MMC交直流侧阻抗建模方法。该方法根据复矢量建模的基本原理分析了换流器的正负序转换关... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有运行稳定、控制多样化等优点,对其精确建模成为当前研究热点。提出了一种基于复矢量的MMC交直流侧阻抗建模方法。该方法根据复矢量建模的基本原理分析了换流器的正负序转换关系,并在考虑三相耦合的前提下,从差共模角度简述了三相MMC的建模要点,建立了三相系统的完整时域模型。引入谐波状态空间理论(harmonic state space,HSS)对所建模型进行处理来提高建模精度,并利用接口矩阵及阻抗求解的基本原理建立了MMC的交直流侧阻抗模型。最后在仿真平台进行了对比实验,证实了建模方法的可行性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 交直流侧阻抗建模 谐波状态空间 复矢量建模 高压直流输电

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考虑换相过程的电网换相换流器小信号阻抗建模

2

作者 张纯 李小鹏 +3 位作者 成清儿 王顺亮 马俊鹏 刘天琪 《四川电力技术》 2024年第2期5-10,44,共7页

建立准确的数学模型对于判断电力系统稳定性具有重要意义,其中阻抗模型凭借简单有效的优势成为判断系统稳定性的常用工具。为完成考虑换相过程的电网换相换流器阻抗建模,在dq坐标系下采用了基于平均化的小信号建模方法。首先,将换相重... 建立准确的数学模型对于判断电力系统稳定性具有重要意义,其中阻抗模型凭借简单有效的优势成为判断系统稳定性的常用工具。为完成考虑换相过程的电网换相换流器阻抗建模,在dq坐标系下采用了基于平均化的小信号建模方法。首先,将换相重叠过程中各物理量的非线性变化过程利用小信号法线性化,建立了物理量之间的传递函数;然后,加入了交流电源侧的交流网络简化模型,同时考虑了定电压控制方式和锁相环的建模,得到电网换相换流器直流侧和交流侧的等效阻抗模型;最后,通过对比PSCAD/EMTDC仿真结果和模型计算结果,证明了阻抗模型的准确性。 展开更多

关键词 电网换相换流器 小信号模型 换相重叠过程 复向量

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新能源并网逆变器的阻尼互济控制策略

3

作者 鲁清源 马俊鹏 +5 位作者 王顺亮 王鹏 刘小林 刘天琪 吴子豪 王若谷 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期238-246,共9页

光伏与风电换流站近区并网发电可在一定程度上实现新能源随机波动情况下的电能互补。然而,新能源密集汇入电网易触发宽频振荡风险。目前,常采用逆变器阻抗重塑法抑制电压源逆变器–电网耦合系统宽频振荡现象,但该方法对高频谐振抑制有... 光伏与风电换流站近区并网发电可在一定程度上实现新能源随机波动情况下的电能互补。然而,新能源密集汇入电网易触发宽频振荡风险。目前,常采用逆变器阻抗重塑法抑制电压源逆变器–电网耦合系统宽频振荡现象,但该方法对高频谐振抑制有限。对此,提出一种新能源逆变器的阻尼互济控制策略,利用光伏和风电在时间尺度上的互补特征,将光伏和风电逆变器在间歇阶段重塑为阻抗适配装置,在风光能量互补的同时,实现了阻尼互济,综合抑制新能源并网发电引发的宽频振荡现象。最后,基于RT-Box实验平台验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 弱电网 并网逆变器 稳定性 阻抗适配装置 电网阻抗

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电网不平衡下基于SOGI的MMC环流抑制策略 被引量：2

4

作者 周诗丁 王顺亮 +3 位作者 张英敏 马俊鹏 冯麟 单鹏 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期59-69,共11页

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的设计和分析通常是在电网平衡下进行,但在实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等,含有2倍频的正序、负序和零序分量,使系统损耗增加,影响... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的设计和分析通常是在电网平衡下进行,但在实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等,含有2倍频的正序、负序和零序分量,使系统损耗增加,影响系统性能。首先,本文根据MMC的数学模型和相单元的瞬时功率分析环流的产生机理,得到电网不平衡时环流各分量的等效电路。然后,提出一种电网不平衡下基于二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)的环流抑制策略,该策略将三相环流中2次谐波分量与不相等的直流分量分离后单独抑制,采用比例积分(proportional integral,PI)控制经SOGI提取桥臂环流的正序、负序2倍频分量,采用准比例谐振(proportional resonant,PR)控制环流的零序2倍频分量。最后,在PSCAD/EMTDC平台中搭建217电平的MMC系统模型,将本文所提环流抑制策略与传统环流抑制策略、采用准比例谐振器控制环流抑制策略和采用比例积分谐振(proportional integral resonant,PIR)控制环流抑制策略进行仿真实验对比。实验结果表明:在单相非金属接地故障时,与其他3种环流抑制策略作对比,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.000 6 kA,将谐波畸变率降低到0.03%,表明所提策略的优越性;同时在两相非金属接地故障时,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.003 9 kA,谐波畸变率降低到0.22%。仿真实验结果验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 电网不平衡 模块化多电平换流器 二阶广义积分器 环流抑制策略

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基于简化开关函数的电网换相换流器直流侧简化阻抗建模方法 被引量：1

5

作者 李永琪 陈代忠 +4 位作者 王顺亮 马俊鹏 彭茂兰 冯雷 刘航 《智慧电力》 北大核心 2023年第5期73-79,共7页

研究换流器的阻抗频率特性对分析高压直流(HVDC)输电系统的稳定性具有重要意义。提出一种基于简化开关函数的电网换相换流器(LCC)直流侧简化阻抗建模方法。首先通过对LCC换相过程进行数学推导,提出了LCC简化开关函数;然后基于动态相量法... 研究换流器的阻抗频率特性对分析高压直流(HVDC)输电系统的稳定性具有重要意义。提出一种基于简化开关函数的电网换相换流器(LCC)直流侧简化阻抗建模方法。首先通过对LCC换相过程进行数学推导,提出了LCC简化开关函数;然后基于动态相量法,通过LCC交、直流之间谐波传递的分析和计算,得到了LCC直流侧简化阻抗;最后在PSCAD中建立了仿真模型,仿真结果验证了所提方法的有效性,且相比未简化方法提升了计算效率,计算结果更为可靠。所提方法能够降低建模复杂度,可为分析大型复杂系统稳定性提供LCC直流侧阻抗的快速计算模型。 展开更多

关键词 高压直流 电网换相换流器 开关函数 动态相量 简化阻抗

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单极性SPWM逆变器并联环流分析与抑制 被引量：1

6

作者 徐瑞廷 王顺亮 +2 位作者 刘小林 孙成 吴沂洋 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期64-73,共10页

单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不... 单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不同单极性SPWM方法时并联系统的环流产生情况发现,只有双臂斩波单极性SPWM会引发环流,并从控制结构上分析了这一环流产生的原因。此外,针对使用双臂斩波单极性SPWM的情况,提出了一种不需要额外增加硬件成本的控制方法,可以避免在逆变器并联系统中引发环流。通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 并联运行 逆变器 单极性正弦脉冲宽度调制 环流

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基于分布参数的直流线路谐波电流放大特性

7

作者 常天宇 王顺亮 +3 位作者 张英敏 马俊鹏 张雨晗 刘天琪 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4654-4664,共11页

针对双极高压直流线路中存在的谐波电流放大问题,在分析线路分布参数的基础上,提出了一种直流线路谐波电流传递系数的定量计算方法,可用于评估谐波电流的放大水平。首先,从多导体线路的耦合关系及双极线路结构出发,建立了架空线路的谐... 针对双极高压直流线路中存在的谐波电流放大问题,在分析线路分布参数的基础上,提出了一种直流线路谐波电流传递系数的定量计算方法,可用于评估谐波电流的放大水平。首先,从多导体线路的耦合关系及双极线路结构出发,建立了架空线路的谐波阻抗模型;其次,推导了线路谐波电流传递的解析式,并据此深入分析了谐波传递放大的主要影响因素;然后,基于均匀传输线的波过程,揭示了谐波电流的传递规律;最后,结合某直流输电工程的技术参数,在采用非均匀线路送电的三端运行方式下,在PSCAD仿真平台中验证了所提出的线路谐波电流计算方法的准确性。 展开更多

关键词 高压直流架空线路 分布参数 谐波电流放大 传递规律 影响因素 计算方法

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基于电压补偿分量注入的单相级联H桥整流器载波调制与电容电压平衡方法 被引量：19

8

作者 王顺亮 宋文胜 冯晓云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3117-3123,共7页

无工频牵引变压器技术是实现高速列车轻量化的手段之一。该文首先分析了无工频变压器电力牵引传动系统前端级联H桥整流器的工作原理,以及开关状态和网侧电流对直流侧电容充放电的影响。针对级联H桥整流器电容电压平衡问题,为了实现负载... 无工频牵引变压器技术是实现高速列车轻量化的手段之一。该文首先分析了无工频变压器电力牵引传动系统前端级联H桥整流器的工作原理,以及开关状态和网侧电流对直流侧电容充放电的影响。针对级联H桥整流器电容电压平衡问题,为了实现负载严重不对称情况下直流侧电容电压快速平衡的控制目标,以传统的载波移相脉宽调制方法为基础,提出了一种基于电压补偿分量注入的载波移相脉宽调制算法。考虑负载不平衡度很大的恶劣情况,对该算法的电压补偿分量进行设计与定量计算,并针对该算法多个H桥级联拓扑的应用进行了理论扩展。计算机仿真和半实物实验都验证了该算法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 级联H桥整流器 单相 负载不平衡 电容电压平衡 电压分量注入

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一种单相级联H桥整流器电压快速平衡方法 被引量：10

9

作者 王顺亮 宋文胜 冯晓云 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期37-44,共8页

无工频变压器牵引传动系统是实现高速动车组轻量化的有效方式与发展趋势,以解决其前端单相级联H桥整流器(CHBR)直流侧电容电压不平衡问题为研究目标,开展以实现负载严重不对称情况下直流侧电压快速平衡的控制方法研究。分析了已有典型... 无工频变压器牵引传动系统是实现高速动车组轻量化的有效方式与发展趋势,以解决其前端单相级联H桥整流器(CHBR)直流侧电容电压不平衡问题为研究目标,开展以实现负载严重不对称情况下直流侧电压快速平衡的控制方法研究。分析了已有典型直流侧电压平衡控制方法的缺点,提出了一种基于电压补偿分量注入的单极性载波移相脉宽调制(CPSPWM-VOI)算法,该算法易于扩展到多个H桥级联的情况。与已有典型直流侧电压平衡控制方法对比,该方法具有更快的直流侧电压平衡速度和更强的直流侧电压平衡能力。计算机仿真和半实物实验都验证了该算法的有效性及理论分析的正确性。 展开更多

关键词 级联H桥整流器 单相 负载不平衡 载波移相 直流侧电压平衡 电压补偿分量注入

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一种单相级联H桥整流器SVPWM及其电容电压平衡控制方法 被引量：10

10

作者 王顺亮 宋文胜 冯晓云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期26-33,共8页

为了满足高速列车轻量化、高速化的发展需求,以多电平变流器为核心的电力电子变压器取代笨重的工频牵引变压器成为当前电力牵引传动系统领域的研究热点。本文以电力电子变压器的牵引传动系统前端级联H桥整流器(CHBR)为研究对象,提出了... 为了满足高速列车轻量化、高速化的发展需求,以多电平变流器为核心的电力电子变压器取代笨重的工频牵引变压器成为当前电力牵引传动系统领域的研究热点。本文以电力电子变压器的牵引传动系统前端级联H桥整流器(CHBR)为研究对象,提出了一种适用于单相任意单元数级联H桥变流器的通用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。并给出了各个基本矢量作用时间的计算方法,通过优化矢量作用顺序,使得该调制算法引起的网侧电流畸变较小,各功率器件开关切换次数一致,并且该调制算法本身不会引起直流侧电容电压不平衡。针对其他原因引起的电容电压不平衡问题,提出了一种基于叠加补偿分量调节冗余基本矢量作用时间的SVPWM方法,使得该调制方法具有电容电压平衡能力。计算机仿真和半实物实验都验证了该算法的可行性及直流侧电容电压平衡控制的有效性。 展开更多

关键词 级联H桥整流器 单相 SVPWM 电容电压平衡控制 补偿分量

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一种负载不平衡情况下单相三电平脉冲整流器中点电位控制方法 被引量：3

11

作者 王顺亮 宋文胜 冯晓云 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期79-85,共7页

首先分析了负载不平衡情况下单相电压型三电平脉冲整流器的工作原理,引出该电路直流侧中点电位偏移的特点。为了实现在负载不平衡的恶劣情况下直流侧中点电位平衡的控制目标,以传统的单相三电平单极性载波脉宽调制(CBPWM)方法为基础,提... 首先分析了负载不平衡情况下单相电压型三电平脉冲整流器的工作原理,引出该电路直流侧中点电位偏移的特点。为了实现在负载不平衡的恶劣情况下直流侧中点电位平衡的控制目标,以传统的单相三电平单极性载波脉宽调制(CBPWM)方法为基础,提出了一种在负载不平衡情况下,基于电压补偿分量注入的载波脉宽调制(CBPWM-VOI)算法。理论分析表明:电压补偿分量的取值与负载有着密切关系,在一定的负载不平衡度范围内,该调制算法可以有效地控制直流侧中性点电位无偏移。计算机仿真和小功率样机实验都验证了该算法的有效性及理论计算的正确性。 展开更多

关键词 整流器 三电平 负载不平衡 中点电位控制 电压补偿分量

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模块化多电平换流器交直流侧谐波传导特性研究 被引量：1

12

作者 张英敏 单鹏 +4 位作者 王顺亮 马俊鹏 焦宁 周诗丁 邓富金 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3406-3415,共10页

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)交直流侧谐波会交互影响并产生新的谐波,导致电压、电流波形畸变,甚至引起直流网络谐振及谐波不稳定。MMC谐波耦合过程复杂,为更清晰地揭示MMC交直流侧谐波传导特性,基于平均值模型... 模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)交直流侧谐波会交互影响并产生新的谐波,导致电压、电流波形畸变,甚至引起直流网络谐振及谐波不稳定。MMC谐波耦合过程复杂,为更清晰地揭示MMC交直流侧谐波传导特性,基于平均值模型和调制原理,根据平均开关函数与桥臂电流、电压的关系,推导出由初始谐波电流产生的新谐波电压及谐波电流表达式,完整分析了MMC交直流侧谐波传导特性,揭示了谐波频率和相序变换关系。然后根据MMC谐波传导特性,提出一种先迭代再将同频谐波相叠加的定量计算方法,可以精确计算MMC交直流侧谐波产生的各次新谐波的幅值和相位。最后在PSCAD/EMTDC中仿真验证了谐波传导特性分析及所提谐波定量计算方法的正确性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 平均值模型 谐波传导 定量计算 频率耦合

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一种适用于水电外送的混合直流输电系统交流故障穿越策略

13

作者 王顺亮 卢兴林 +2 位作者 曾雪洋 李保宏 刘天琪 《水电能源科学》 北大核心 2021年第6期175-179,共5页

结合传统直流输电技术(LCC-HVDC)和柔性直流输电技术(MMC-HVDC)特点的混合直流输电系统交流故障会引起直流传输功率不匹配,对系统安全稳定运行产生严重影响.因此有针对性的设计送受端交流不对称故障穿越策略具有重要意义。在分析了混合... 结合传统直流输电技术(LCC-HVDC)和柔性直流输电技术(MMC-HVDC)特点的混合直流输电系统交流故障会引起直流传输功率不匹配,对系统安全稳定运行产生严重影响.因此有针对性的设计送受端交流不对称故障穿越策略具有重要意义。在分析了混合直流输电系统整流侧和逆变侧故障特性的基础上,提出了基于触发角修正的附加直流电压控制策略实现整流侧交流故障穿越,给出了改进定电流控制策略平衡输送有功功率,实现逆变侧交流故障穿越,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 混合直流输电系统 交流故障 故障穿越 功率提升

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基于序分量映射的MMC单相化阻抗建模及稳定性分析

14

作者 王顺亮 王佳林 +4 位作者 马俊鹏 赵远 刘天琪 上官博洋 彭光强 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2530-2538,共9页

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)因其耐压高,结构简易,控制多样化等特点,在高电压大容量工况中受到广泛应用,故对其精确建模成为当前研究热点。而直接对三相模块化多电平换流器进行谐波状态空间(harmonic state s... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)因其耐压高,结构简易,控制多样化等特点,在高电压大容量工况中受到广泛应用,故对其精确建模成为当前研究热点。而直接对三相模块化多电平换流器进行谐波状态空间(harmonic state space,HSS)建模存在模型维度高,复杂性强,物理特性揭示不明确等缺点。该文利用三相系统的参数对称性,首先将三相MMC系统简化为单相系统,进行状态空间模型的构建。并在模型中引入序分量以反映三相系统各信号间的相互关系。其次将该相序映射关系与控制环节的传递函数相结合完成闭环模型的建立,保障数学模型的正确性。最后,在仿真平台进行了对比实验,证实简化建模方法的可行性。在此基础上,该文利用所建立的谐波状态空间方程,使用A矩阵特征值分析了单端MMC系统的稳定性。并利用阻抗分析法分析了互联系统的稳定性,最后的仿真结果也验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 阻抗建模 谐波状态空间 序分量映射 稳定性分析

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含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制 被引量：21

15

作者 苗丹 刘天琪 +1 位作者 王顺亮 彭乔 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期70-76,共7页

含柔性直流电网的交直流混联系统中换流站功率参考值和下垂系数分别决定了换流站功率分配以及直流电压与直流功率间的斜率控制关系,进而决定了整个交直流混联系统的潮流分布,因此功率参考值和下垂系数的选取至关重要。为此,提出一种含... 含柔性直流电网的交直流混联系统中换流站功率参考值和下垂系数分别决定了换流站功率分配以及直流电压与直流功率间的斜率控制关系,进而决定了整个交直流混联系统的潮流分布,因此功率参考值和下垂系数的选取至关重要。为此,提出一种含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制策略,对功率参考值和下垂系数进行优化,以实现系统网络损耗和直流电压偏差率综合最小的目标。首先,针对含柔性直流电网的交直流混联系统建立了换流站模型、交流系统模型和直流电网模型,并建立了直流电网在主从运行方式或下垂运行方式下的控制方程统一表达式。然后,基于含柔性直流电网的交直流混联系统最优潮流,在线自适应修正换流站功率参考值和下垂系数。最后,对不同运行方式下含五端柔性直流电网的修正IEEE 39和IEEE 118节点交直流混联系统进行计算分析,其结果验证了所述方法的有效性。 展开更多

关键词 电压源换流器 直流电网 交直流混联系统 下垂系数 最优潮流

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一种三电平中性点钳位逆变器中点电位控制算法 被引量：14

16

作者 江才 宋文胜 +2 位作者 王顺亮 韩坤 冯晓云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期88-94,共7页

针对电力牵引三电平中性点钳位(NPC)逆变器系统,首先分析了因调制算法引起的中点电位振荡现象。然后分别比较两种传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法对中点电位振荡及负载电流总谐波畸变率(THD)的影响;在此基础上,以中点电位平衡控制和最... 针对电力牵引三电平中性点钳位(NPC)逆变器系统,首先分析了因调制算法引起的中点电位振荡现象。然后分别比较两种传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法对中点电位振荡及负载电流总谐波畸变率(THD)的影响;在此基础上,以中点电位平衡控制和最小负载电流THD含量为目的,提出了一种基于中点电位环宽控制的SVPWM算法。最后,通过MALTAB/Simulink软件仿真和dSPACE半实物平台实验研究,对3种调制算法下中点电位及负载电流THD值进行对比分析。计算机仿真与半实物实验结果表明,中点电位环宽控制方法不但能平衡直流侧中点电位,而且能有效地减小负载电流THD含量。 展开更多

关键词 中性点钳位逆变器 中点电位振荡 总谐波畸变率 中点电位环宽控制

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基于FPGA的三电平空间矢量脉宽调制算法半实物实验方案 被引量：12

17

作者 吴瑕杰 王顺亮 +2 位作者 宋文胜 方辉 冯晓云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期78-82,88,共6页

以三电平二极管中性点钳位牵引逆变器电机系统为研究对象,首先对各扇区的几何对称性与矢量作用时间之间的密切关系进行了详细分析。在此基础上,探讨了一种简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。然后,给出了该算法基于现场可编程门阵... 以三电平二极管中性点钳位牵引逆变器电机系统为研究对象,首先对各扇区的几何对称性与矢量作用时间之间的密切关系进行了详细分析。在此基础上,探讨了一种简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。然后,给出了该算法基于现场可编程门阵列(FPGA)的详细设计方案,并通过简化乘法器、高效率除法器等关键性设计,避免数字处理器进行大量三角函数运算,减少硬件资源占用,同时兼具FPGA速度快、可移植性好、模块复用率高等特点。最后,通过基于FPGA与dSPACE的半实物实验平台的实验研究,验证了该简化三电平SVPWM算法的正确性及其基于FPGA设计方案的可行性。 展开更多

关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 半实物实验 现场可编程门阵列

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单相三电平脉冲整流器无差拍预测直接功率控制 被引量：8

18

作者 马俊鹏 宋文胜 +1 位作者 王顺亮 冯晓云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期935-943,共9页

以我国CRH2(China railways highspeed 2)型高速动车组的单相三电平脉冲整流器为研究对象,以提高其动态响应速度及控制精度为目的,该文首先建立单相三电平脉冲整流器数学模型,分析传统基于比例积分(proportional-integral,PI)控制器的... 以我国CRH2(China railways highspeed 2)型高速动车组的单相三电平脉冲整流器为研究对象,以提高其动态响应速度及控制精度为目的,该文首先建立单相三电平脉冲整流器数学模型,分析传统基于比例积分(proportional-integral,PI)控制器的定频直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理,在此基础上,提出一种基于自回归算法的单相无差拍功率预测DPC算法。与传统PI定频DPC算法相比,该DPC算法无需网压相位检测装置,如锁相环(phase locked loop,PLL),降低了硬件设计及软件编程的复杂度;而且由于采用自回归算法,实现了有功和无功功率的无差拍预测,提高了整流器负载动态变化时的响应速度。然后,结合内嵌中点电位平衡功能的单相三电平空间矢量调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM),构建了完整的单相三电平脉冲整流器DPC与SVPWM控制系统。最后,对该功率预测DPC和传统PI定频DPC算法分别进行了计算机仿真和半实物实验对比研究。仿真与实验对比分析结果证明了该无差拍功率预测DPC算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单相 三电平 脉冲整流器 直接功率控制 自回归预测 空间矢量调制

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一种动车组网侧变流器的动态性能优化控制算法 被引量：10

19

作者 张杰 宋文胜 +1 位作者 王顺亮 王雨琦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期52-60,共9页

以我国CRH系列动车组网侧变流器为研究对象,以提高其控制系统动态响应性能为目的,首先分析了网侧变流器工作原理和数学模型;然后对其瞬态直接电流控制和DQ电流解耦控制两种常用算法进行了对比分析,尤其是两者在负载突变情况下的动态响... 以我国CRH系列动车组网侧变流器为研究对象,以提高其控制系统动态响应性能为目的,首先分析了网侧变流器工作原理和数学模型;然后对其瞬态直接电流控制和DQ电流解耦控制两种常用算法进行了对比分析,尤其是两者在负载突变情况下的动态响应性能;在此基础上,结合两者优点,给出了一种兼备两种控制算法优点的混合型优化控制算法。最后,分别对三种控制算法进行了计算机仿真和半实物实验测试,仿真和实验结果表明,与瞬态直接电流控制和DQ电流解耦控制相比,混合优化控制算法具有最佳的直流侧电压动态调节能力。 展开更多

关键词 网侧变流器 瞬态直接电流控制 DQ电流解耦控制 动态响应 混合优化控制

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多桥换流器高压直流输电送端谐波不稳定分析与抑制 被引量：10

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作者 陈相 刘天琪 +3 位作者 王顺亮 王峰 曾雪洋 江琴 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期46-52,共7页

针对多桥换流器高压直流输电系统送端换流站不同工况直流偏磁下谐波不稳定问题,基于单桥6脉波换流器的开关函数和调制理论,考虑换流变压器的叠加特性,得到不同工况下多桥换流器数学模型。在此数学模型基础上,分析了谐波在交直流侧的相... 针对多桥换流器高压直流输电系统送端换流站不同工况直流偏磁下谐波不稳定问题,基于单桥6脉波换流器的开关函数和调制理论,考虑换流变压器的叠加特性,得到不同工况下多桥换流器数学模型。在此数学模型基础上,分析了谐波在交直流侧的相互调制,推导出了不同工况下多桥换流器的谐波放大倍数及谐波不稳定的定量判据,并且综合分析影响判据的多种因素,提出了通过合理设计交直流系统阻抗以及合理安排系统的运行工况从而提高系统谐波稳定性的有效措施。最后,在PSCAD中构建了多桥换流器高压直流输电系统电磁暂态仿真模型进行验证,仿真结果验证了所述措施的正确性与有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电系统 多桥换流器 变压器直流偏磁 谐波不稳定

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