PWM整流器

摘要： 给出了T型三电平整流器的直流侧电压与交流侧电流的自然开关轨迹.基于该轨迹,将直接功率控制理论与自然开关轨迹理论结合,给出了自然切换控制方法.在该控制方法下,负载扰动时,输出电流超调严重,系统动态过程不平滑.针对该现象,依据直流变换器中电流峰值控制的思想,提出了适用于自然切换控制方法的电流峰值控制策略,即在原有自然开关轨迹上增加第三运行轨迹,对输出电流直接限幅控制,使得系统动态过程更为平滑.并在Matlab 2019a仿真环境中进行了验证.

摘要： 三相PWM整流器和不控整流器的差别是其具备十分强的非线性特点,鉴于此,在对PWM整流器的控制系统进行设计的过程中,实现比较理想的控制效果难度非常大,并且动态性能不理想,参数的调节也非常复杂。与传统的PI调节器不同,滑模控制在对非线性系统进行控制时可以得到比较理想的动态效果,而且整个系统的鲁棒性也得到了加强。因此,文中在PWM整流器控制中引入了滑模控制,对电压外环和电流内环均采用滑模控制,通过引入滑模,可以使整个系统具有更快的响应速度和更好的抗干扰能力。利用Matlab/Simulink的仿真平台对设计的控制环路的实际控制效果进行了仿真验证,仿真结果表明,引入滑模控制的三相PWM整流器控制系统得到了很大程度的简化,并且具有更优的动态性能和鲁棒性。

摘要： 城市轨道交通牵引供电系统直流接触网接地是一种常见故障。因PWM整流器的IGBT器件不具备承受短路电流能力,可控的牵引供电整流装置一般会采用PWM整流器与二极管整流桥并联方式以提高抗短路能力,但是PWM整流器与二极管整流桥直接并联后会产生环流,导致二极管整流桥损坏。为解决环流问题,文章首先分析了常见的抑制PWM整流器与二极管整流桥之间环流方案的优缺点;接着提出一种全新拓扑,其无需增加硬件投入,通过多个PWM整流器之间特定角度载波移相调制算法,实现将环流抑制在安全范围之内;最后,基于所提出的整流装置建立牵引供电系统仿真模型,并进行了系统仿真和试验验证。试验结果显示,装置运行时二极管整流桥支路电流仅为6.7 A,且仿真结果与试验结果基本一致,表明本文提出的整流装置和控制策略可以有效抑制环流,验证了该方案的有效性和可行性。

摘要： 针对电网模拟器整流侧直流电压控制,传统的比例积分控制存在动态响应慢、鲁棒性差等问题,提出将线型自抗扰控制应用于电网模拟器整流侧电压外环控制。选取合适的电网模拟器结构,建立基于d-q坐标系下的整流器数学模型,设计电压外环自抗扰控制器。通过扩张状态观测器对总扰动的估计,采取补偿并加以控制,提升抗干扰能力。仿真对比传统比例积分控制,验证了自抗扰控制器能有效地提高系统的动态响应能力和稳定性。采用控制器硬件在环测试(Controller Hardware-In-The-Loop, CHIL)并搭建电网模拟器整流侧实验平台,验证了该控制策略的可行性。

摘要： 为了提高交流电子负载阻抗的模拟准确度,文中研究一种考虑死区效应及其补偿的交流电子负载。首先确定PWM整流器型交流电子负载的拓扑结构,给出PWM整流器死区效应的表达式;然后提出一种基于前馈及闭环控制相结合的目标负载电流控制策略,并通过理论分析得到表征交流电子负载阻抗模拟准确度的3个与死区效应相关的指标参数,即阻抗模拟值误差、角度误差和负载电流的波形总畸变率,并在此基础上提出一种分段死区效应补偿法;最后搭建一个PWM整流器型交流电子负载仿真模型,以实现交流电子负载阻抗特性的模拟功能。仿真结果表明,死区效应对交流电子负载模拟准确度影响的理论分析是正确的,死区效应补偿后交流电子负载阻抗的模拟准确度得到大幅度提升。

摘要： 针对PWM整流器在传统双PI控制中存在非线性、高次谐波和抗扰性差等缺点,以三相电压型PWM整流器为研究对象,提出了一种单神经元自适应PID与传统PI复合的新型控制策略。以电压外环误差限作为调节器切换依据,在误差限值以上利用神经元自学习、自整定算法输出动态可变的PID参数调节电压,在误差限值以下采用PI调节器快速减小静差,同时在电流内环引入前馈解耦策略实现电压、电流双闭环控制。对系统进行了仿真实验,结果表明这种控制方法能有效改善电压的抗扰性和电流的跟随性,提升电能质量并减小谐波污染,系统动静态性能良好。

摘要： 阐述无差拍控制旨在内环基于电流切实追踪输入电压形态,跟踪即滞后,电流滞后对比预测而言,实现交流协同,达成单位功率因数;其外环旨在基于取样输出输入电压有效值,予以对比,从而实施PWM功率流向操控,最终达成电压双向双馈操控;通过电力仿真软件PSIM搭建仿真,佐证基于无差拍控制机制的有效性。此外构建实验系统,论证无差拍控制算法的实用性和先进性。

摘要： 为提高永磁同步电动机(PMSM)制动能量回馈的稳定性与控制精度,针对能量回馈效率较低、电流过零点畸变的问题,进行电感在线辨识下的PMSM制动能量回馈控制仿真分析。分析PMSM机制动特性,获取PMSM的再生能量,设计PMSM制动能量回馈控制方案,采用脉冲宽度调制作为PMSM整流前端,以能量回馈的方式处理电动机制动能量再生状态生成的能量,通过电感在线辨识,抑制由于PWM整流器储能单元的滤波电感,引起的输入电流畸变问题,优化PMSM制动能量回馈控制结果。仿真结果表明,该方法可有效抑制电流过零点畸变问题,确保PMSM制动能量回馈的稳定性,高效降低PMSM能耗,回馈能量高,具有较高的能量回馈效率。

摘要： 模型预测功率控制(MPPC)基于代价函数最小化原则,选取下一时刻最优开关状态作用于系统。然而当电网电压处于不平衡状态时,MPPC网侧电流将发生严重畸变进而对PWM整流器输出性能产生危害。针对此问题,该文将扩展无功功率新定义应用于MPPC,无需复杂的正负序提取和功率补偿算法,获得恒定有功功率和网侧正弦电流。此外,针对传统模型预测功率控制(C-MPPC)存在的开关频率不固定、系统计算量大的问题,提出一种优化模型预测功率控制(O-MPPC)策略。通过对有限控制集优化,减小系统计算量;同时采用多矢量合成方法取代单一矢量作用,将所选矢量开关序列重组优化并计算每个矢量作用时间,解决C-MPPC开关频率不固定的问题,提高系统控制性能。通过与C-MPPC进行对比实验,验证了所提优化控制策略的可行性与优越性。

摘要： SVG是一种能够使无功功率得到动态连续补偿的先进技术,它是由电力半导体桥变流器来进行动态无功补偿的装置,不仅可以提供超前的无功功率,还可以提供滞后的无功功率。课题组为实现感性无功100 kvar到容性无功100 kvar双向的连续平滑调节,提出采用SVG实现感性无功到容性无功双向调节的方案。首先阐述SVG的结构以及工作原理,然后基于PWM整流器设计SVG硬件电路系统,最后通过MATLAB软件在Simulink环境下搭建系统仿真模块,对电力电子系统的有效性进行仿真分析。仿真结果表明,该装置不仅可以有效提高供电质量而且可以提高功率因数,使系统中的无功功率能够快速可靠地得到补偿。

摘要： 目前以IPM模块为主电路的新型单相AC-DC0AC变流拓扑的智能照明节电器在高速公路配电系统中的运用,改善了由电网电压存在的各种干扰对照明等配电系统的影响.本文系统分析了该新型电路拓扑的各工作状态,提出控制策略和各条件下的仿真结果,实验结果验证了该结构的智能照明节电器系统运用于高速公路配电系统中的有效性。本文所介绍的新电路拓扑，相对于传统双全桥的方式减少了开关管的使用，相当程度上降低了产品的成本，尽管PWM整流器和增量补偿逆变器对于公共桥臂的复用，一定程度上增加了控制复杂度，但由于采用了新的控制方式，并工作在特定环境下，并未对系统工作特性造成较大影响，相对于其优点来说，牺牲完全值得，对于高速公路隧道，桥梁，服务区等需要照明场合，具有很大应用前景。

摘要： 目前以IPM模块为主电路的新型单相AC-DC0AC变流拓扑的智能照明节电器在高速公路配电系统中的运用,改善了由电网电压存在的各种干扰对照明等配电系统的影响.本文系统分析了该新型电路拓扑的各工作状态,提出控制策略和各条件下的仿真结果,实验结果验证了该结构的智能照明节电器系统运用于高速公路配电系统中的有效性。本文所介绍的新电路拓扑，相对于传统双全桥的方式减少了开关管的使用，相当程度上降低了产品的成本，尽管PWM整流器和增量补偿逆变器对于公共桥臂的复用，一定程度上增加了控制复杂度，但由于采用了新的控制方式，并工作在特定环境下，并未对系统工作特性造成较大影响，相对于其优点来说，牺牲完全值得，对于高速公路隧道，桥梁，服务区等需要照明场合，具有很大应用前景。

摘要： 目前以IPM模块为主电路的新型单相AC-DC0AC变流拓扑的智能照明节电器在高速公路配电系统中的运用,改善了由电网电压存在的各种干扰对照明等配电系统的影响.本文系统分析了该新型电路拓扑的各工作状态,提出控制策略和各条件下的仿真结果,实验结果验证了该结构的智能照明节电器系统运用于高速公路配电系统中的有效性。本文所介绍的新电路拓扑，相对于传统双全桥的方式减少了开关管的使用，相当程度上降低了产品的成本，尽管PWM整流器和增量补偿逆变器对于公共桥臂的复用，一定程度上增加了控制复杂度，但由于采用了新的控制方式，并工作在特定环境下，并未对系统工作特性造成较大影响，相对于其优点来说，牺牲完全值得，对于高速公路隧道，桥梁，服务区等需要照明场合，具有很大应用前景。

摘要： 目前以IPM模块为主电路的新型单相AC-DC0AC变流拓扑的智能照明节电器在高速公路配电系统中的运用,改善了由电网电压存在的各种干扰对照明等配电系统的影响.本文系统分析了该新型电路拓扑的各工作状态,提出控制策略和各条件下的仿真结果,实验结果验证了该结构的智能照明节电器系统运用于高速公路配电系统中的有效性。本文所介绍的新电路拓扑，相对于传统双全桥的方式减少了开关管的使用，相当程度上降低了产品的成本，尽管PWM整流器和增量补偿逆变器对于公共桥臂的复用，一定程度上增加了控制复杂度，但由于采用了新的控制方式，并工作在特定环境下，并未对系统工作特性造成较大影响，相对于其优点来说，牺牲完全值得，对于高速公路隧道，桥梁，服务区等需要照明场合，具有很大应用前景。

摘要： 目前以IPM模块为主电路的新型单相AC-DC0AC变流拓扑的智能照明节电器在高速公路配电系统中的运用,改善了由电网电压存在的各种干扰对照明等配电系统的影响.本文系统分析了该新型电路拓扑的各工作状态,提出控制策略和各条件下的仿真结果,实验结果验证了该结构的智能照明节电器系统运用于高速公路配电系统中的有效性。本文所介绍的新电路拓扑，相对于传统双全桥的方式减少了开关管的使用，相当程度上降低了产品的成本，尽管PWM整流器和增量补偿逆变器对于公共桥臂的复用，一定程度上增加了控制复杂度，但由于采用了新的控制方式，并工作在特定环境下，并未对系统工作特性造成较大影响，相对于其优点来说，牺牲完全值得，对于高速公路隧道，桥梁，服务区等需要照明场合，具有很大应用前景。

摘要： 本文在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,采用双闭环控制结构,分析比较了传统PI双环控制、无源(PBC)与PI复合控制(PBC-PI)、无源与自抗扰(ADR)复合控制(PBC-ADR)三种控制方法.在Matlab/Simulink环境下对上述三种控制策略在稳态运行及直流负载扰动两种情况下进行了仿真研究.实验结果表明,相比于传统PI双环控制策略,PBC-PI及PBC-ADR复合控制策略具有较强的抗干扰能力,而且PBC-ADR控制使直流端电压具有更好的动态性能.

摘要： 本文在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,采用双闭环控制结构,分析比较了传统PI双环控制、无源(PBC)与PI复合控制(PBC-PI)、无源与自抗扰(ADR)复合控制(PBC-ADR)三种控制方法.在Matlab/Simulink环境下对上述三种控制策略在稳态运行及直流负载扰动两种情况下进行了仿真研究.实验结果表明,相比于传统PI双环控制策略,PBC-PI及PBC-ADR复合控制策略具有较强的抗干扰能力,而且PBC-ADR控制使直流端电压具有更好的动态性能.

摘要： 本文在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,采用双闭环控制结构,分析比较了传统PI双环控制、无源(PBC)与PI复合控制(PBC-PI)、无源与自抗扰(ADR)复合控制(PBC-ADR)三种控制方法.在Matlab/Simulink环境下对上述三种控制策略在稳态运行及直流负载扰动两种情况下进行了仿真研究.实验结果表明,相比于传统PI双环控制策略,PBC-PI及PBC-ADR复合控制策略具有较强的抗干扰能力,而且PBC-ADR控制使直流端电压具有更好的动态性能.

摘要： 本文在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,采用双闭环控制结构,分析比较了传统PI双环控制、无源(PBC)与PI复合控制(PBC-PI)、无源与自抗扰(ADR)复合控制(PBC-ADR)三种控制方法.在Matlab/Simulink环境下对上述三种控制策略在稳态运行及直流负载扰动两种情况下进行了仿真研究.实验结果表明,相比于传统PI双环控制策略,PBC-PI及PBC-ADR复合控制策略具有较强的抗干扰能力,而且PBC-ADR控制使直流端电压具有更好的动态性能.

摘要： 本文基于双馈风电机组在运行过程中,随工况的变化,功率变换器应具有能量双向流动、交-直-交变换效率高、直流环节电压稳定等要求出发,以三相PWM电压型(VSR)整流器为基础,分析了PWM整流器的基本原理,并建立了在三相静止坐标系下的变换器数学模型,应用电压矢量定向控制技术、并采用电压电流双闭环控制模式以及SVPWM调制方法构建了功率变换器系统,通过SimPowerSystems和Simulink仿真实验,确认了所采用的控制方法可行、对直流环节电压有较好的稳定作用、可实现机网侧能量双向变换控制以及具有单位功率因数等特点.

摘要： 本发明涉及电力电子技术和非线性控制应用领域，公开了一种电压型PWM整流器的控制方法、装置及电压型PWM整流器，通过获取整流器交流侧的三相线电压、三相电流和直流输出电压，获取三相电流在dq轴的期望电流i*d、i*q和期望直流电压u*DC，根据基于EL方程模型建立的整流控制器，在电网不平衡情况下，对所述整流器进行控制。使得只需电压、电流的实时值，就可消除或抑制整流器输入电流中的所有谐波，结构简单、性能提升明显。

摘要： 本发明实施例提供一种脉冲宽度调制PWM整流器控制方法及PWM整流器，所述PWM整流器控制方法为基于重复控制补偿的无源性控制方法，该方法包括：通过拉格朗日-夏比积分法获取PWM整流器的基于端口受控耗散哈密顿模型的互联和阻尼配置的控制规律；将重复控制与无源控制组成的复合控制器作为PWM整流器的控制器，根据所述控制规律，通过重复控制对无源控制进行补偿，以对周期性干扰进行抑制。本发明实施例可以实现单位功率因数PWM整流的同时在不检测负载谐波电流的情况下较好地抑制电网谐波干扰，以改善电能质量，相对于传统PWM整流器在不增加硬件成本的条件下具有谐波抑制和无功补偿的功能。

摘要： 本发明公开了属于电力电子应用技术领域的一种电压源型PWM整流器的并联结构及其整流器控制方法。所述电压源型PWM整流器的拓扑电路结构分为单相电压源型PWM整流器的并联结构、三相电压源型PWM整流器的并联结构，其控制方法是基于电网电压定向的矢量控制技术，采用电压外环、电流内环控制方式，将所并联的电压源型PWM整流器控制电路的外环电压调节器独立出来，形成一个公用的统一电压调节器，输出唯一的外环控制电压，将控制策略简化为单闭环电流控制，以解决并联电压源型PWM整流器能量流向的一致性问题，避免环流的产生，为电压源型PWM整流器多模块并联，实现大功率化、积木化、规模化应用提供技术保障。

摘要： 本发明公开的基于混合开关的双可控整流桥的多相电流型PWM整流器，由五个模块组成，其中模块1由LC滤波器组成，模块2和模块4分别为晶闸管整流桥，模块3为两个独立控制的逆导型全控电子开关，模块5为带续流二极管的LC滤波器。该结构整流器的主要特点是采用两组晶闸管整流桥，将提供给晶闸管足够长的时间来由导通恢复到正向阻断状态；可以降低整流桥对晶闸管关断速度的要求。达到降低整流桥中桥臂的晶闸管的关断时间对整流器电路的工作频率限制，抑制网侧谐波的同时减小整流设备的开关器件的成本，并且不增加滤波器件的成本。

摘要： 本发明涉及对具有多个电相的整流器的操控。在这种情况下，在至少一个电相中，在经脉冲宽度调制的操控的两个连续的周期内，接通时长彼此合并，也就是说在第一PWM时钟内，接通时长被迁移到PWM时钟的结尾，而在接下来的PWM时钟内，接通时长被迁移到PWM时钟的开端。因此，在两个连续的PWM时钟之间不必进行开关过程。经此，可以将开关损耗降低到最低限度并且因此将整流器的加热降低到最低限度。

摘要： 本发明公开了一种单相PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器，该方法包括：采集k时刻单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，所述状态信息包括，网侧电流、网侧电压及直流侧电流；根据单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，获取单相NPC三电平PWM整流器的电位同步信号；在电位同步信号下，构建单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型；基于单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型，预测出k+1时刻单相NPC三电平PWM整流器的功率和电流的参考值。该控制方法动态响应快，稳态性能好，物理意义明确，易于参数设计。

摘要： 本发明涉及电力电子技术和非线性控制应用领域，公开了一种电压型PWM整流器的控制方法、装置及电压型PWM整流器，通过获取整流器交流侧的三相线电压、三相电流和直流输出电压，获取三相电流在dq轴的期望电流i*d、i*q和期望直流电压u*DC，根据基于EL方程模型建立的整流控制器，在电网不平衡情况下，对所述整流器进行控制。使得只需电压、电流的实时值，就可消除或抑制整流器输入电流中的所有谐波，结构简单、性能提升明显。

摘要： 本发明实施例提供一种脉冲宽度调制PWM整流器控制方法及PWM整流器，所述PWM整流器控制方法为基于重复控制补偿的无源性控制方法，该方法包括：通过拉格朗日-夏比积分法获取PWM整流器的基于端口受控耗散哈密顿模型的互联和阻尼配置的控制规律；将重复控制与无源控制组成的复合控制器作为PWM整流器的控制器，根据所述控制规律，通过重复控制对无源控制进行补偿，以对周期性干扰进行抑制。本发明实施例可以实现单位功率因数PWM整流的同时在不检测负载谐波电流的情况下较好地抑制电网谐波干扰，以改善电能质量，相对于传统PWM整流器在不增加硬件成本的条件下具有谐波抑制和无功补偿的功能。

摘要： 本发明公开了属于电力电子应用技术领域的一种电压源型PWM整流器的并联结构及其整流器控制方法。所述电压源型PWM整流器的拓扑电路结构分为单相电压源型PWM整流器的并联结构、三相电压源型PWM整流器的并联结构，其控制方法是基于电网电压定向的矢量控制技术，采用电压外环、电流内环控制方式，将所并联的电压源型PWM整流器控制电路的外环电压调节器独立出来，形成一个公用的统一电压调节器，输出唯一的外环控制电压，将控制策略简化为单闭环电流控制，以解决并联电压源型PWM整流器能量流向的一致性问题，避免环流的产生，为电压源型PWM整流器多模块并联，实现大功率化、积木化、规模化应用提供技术保障。

摘要： 本发明公开的基于混合开关的双可控整流桥的多相电流型PWM整流器，由五个模块组成，其中模块1由LC滤波器组成，模块2和模块4分别为晶闸管整流桥，模块3为两个独立控制的逆导型全控电子开关，模块5为带续流二极管的LC滤波器。该结构整流器的主要特点是采用两组晶闸管整流桥，将提供给晶闸管足够长的时间来由导通恢复到正向阻断状态；可以降低整流桥对晶闸管关断速度的要求。达到降低整流桥中桥臂的晶闸管的关断时间对整流器电路的工作频率限制，抑制网侧谐波的同时减小整流设备的开关器件的成本，并且不增加滤波器件的成本。