VIENNA整流器

摘要： 为了提高电动汽车直流充电桩的充电效率与品质参数,对充电桩的电源模块进行了两级式设计。前级功率因数校正电路采用三相三线制三电平VIENNA整流电路拓扑结构,通过SVPWM方式划分矢量空间,将三轴坐标系转化为两轴坐标系,判定参考矢量的路径,将零矢量插入到相邻的基本矢量中,确定七分段式矢量切换顺序与作用时间,调节电容中点平衡系数γ使整流电路中电容中点平衡。后级DC⁃DC转换电路采用全桥LLC谐振变换器提高输出电压的幅值并实现电气隔离,对影响谐振网络的参数进行分析。通过技术方案确定参数设计,采用Matlab/Simulink软件进行系统仿真,结果显示,VIENNA整流电路输出功率因数接近于1,DC⁃DC转换电路输出直流电压提高到710 V,输出电流为21 A,波纹系数小于1%,充电桩充电的效率和品质得到提高。

摘要： 单管开路故障是Vienna整流器的常见故障形式,为提高单管开路故障诊断的准确性和可靠性,基于输入电流和输出电压提出了一种故障诊断方法。首先,分析单管开路故障时的故障机理,选取故障时输入电流和输出电压作为故障特征量;然后,通过检测输入电流的零值稳区和分析输出电容电压差的谐波变化,设计故障诊断方法;最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。所提出的方法结合电流、电压故障特性,在快速诊断的同时大幅提高了诊断结果的准确性和可靠性,在负载突变的情况下仍能正确工作,并且不需要添加额外的硬件设备,方便嵌入已有的控制系统中,能够实现单管开路故障的快速在线诊断。

摘要： 三相三电平Vienna整流器由于具有功率密度高、开关电压应力小、网侧电流谐波小等优势,在数据中心供电系统等交直流混合供电电源中获得广泛应用。然而三相Vienna整流器并网电流性能对于控制器参数取值依赖性强,不合理的取值往往导致网侧电流畸变且系统抗干扰性差。为有效改善并网电流动静态性能,提出一种新型的基于双闭环滑模变结构的载波SVM控制策略,进一步采用了一种改进型幂次趋近律并给出了中点电位直流波动抑制策略。为验证所提滑模控制SMC(sliding mode control)方案的正确性,构建了完整的仿真与实验测试模型,给出了详细的理论分析与设计方案,仿真与实验结果表明所提控制策略可有效改善并网网侧电流动静态性能,同时保证了直流侧中点电位均衡。

摘要： 三相VIENNA整流器作为新型的三电平拓扑结构,因其功率密度高、电压应力小和实现单位功率因数运行等特点在大功率整流场合中运用广泛。针对电网不平衡时直流侧电压产生的二倍频波动,设计了一种在两相静止坐标系下的改进型不平衡控制策略。首先利用双同步坐标系的解耦软件锁相环实现电网电压正负序分量的分离,然后基于正负序双电流环独立控制结构将滑模控制SMC(sliding mode control)引入到电流控制器中,通过所设跟踪误差选取合适的滑模面及滑模趋近律,有效实现了直流电压纹波抑制以及输入电流谐波含量的最小化。最后在Matlab/Simulink软件中搭建了电网不平衡下VIENNA整流器控制系统的仿真模型,验证了所提控制策略的正确性和可行性。

摘要： 三相Vienna整流器具有结构简单,可靠性的特点,在航空航天、汽车充电等领域得到了广泛的应用。为了提高Vienna整流器对于复杂电网环境下的适应性,通过对其工作原理的分析,建立了基于dq坐标系的数学模型,进而分析输入电压和负载扰动对控制器的影响。重点分析了输入电压波动对输入电流的影响,通过仿真分析明确了电压环控制参数和前馈解耦的电流环控制策略。根据分析,本文建立了在输入电压波动的条件下的Vienna整流器仿真模型,验证了控制策略的正确性和可靠性,并在样机上通过了测试。

摘要： Vienna整流器存在电流过零点畸变问题,鉴于此,分析了其产生电流畸变的原因,提出可以在畸变区域更换参考矢量合成路径,并且计算出畸变区域的偏差角,最后采用零序分量注入法解决电流畸变问题,并基于实验验证了控制方法的可行性和有效性。

摘要： 为了解决直流充电系统中应用于Vienna整流器的有限控制集-模型预测控制(FCS-MPC)方法占用过多计算资源、影响系统性能的问题,该文提出一种结合动态事件触发规则的模型预测控制(DET-MPC)策略。该方法实时检测系统数据并计算状态误差,只有当系统状态满足事件触发条件时,才更新系统采样数据并进行下一步的模型预测控制计算,否则将保持原有开关状态以减少计算负担;通过在事件触发条件中引入动态变量,使得系统状态发生变化时,能快速调节事件触发条件,以保证系统稳态性能。为了验证所提DET-MPC方法,进行了实验对比分析,结果表明,所提方法能在保证系统性能的前提下能有效减少计算负担,降低开关损耗,提高系统效率,并且在各系统状态变化后有较好的稳态性能。

摘要： 分析VIENNA整流器工作的模态及原理,通过分析系统特点以及数学建模,选择了电流电压双闭环控制的方案。内环电流环采用前馈解耦控制方法来减小系统因为强耦合和非线性带来的误差,增加了电流环的快速性和准确性;外环电压环中加入了PI控制,减小了因扰动带来的输出电压波动,提高了系统的稳定性。最后通过MALTLAB仿真,验证了系统在负载出现扰动时仍能快速稳定,体现了电流电压双闭环控制的准确性与合理性。

摘要： 针对常规VIENNA整流器的空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)计算量大、方法过于复杂、实时性要求高的场合应用受到限制的问题,提出了一种可直接实现VIENNA整流器SVPWM的数学优化方法。首先,根据VIENNA整流器数学模型,结合脉宽调制的约束条件,定义了判断区间的新的组合函数和区间划分准则,提出了优化算法,并据此给出了调制公式。然后,重新设计了中点电压平衡算法。最后,通过PSIM仿真和DSP实验,将常规方法与所提方法的调制效果进行比较,验证所述优化调制算法的可行性。

摘要： 该文首先介绍了Vienna整流器的基本原理,并在此基础上分析Vienna整流器的电流过零畸变问题。该文重点从空间矢量图的角度,分析在网侧单位功率因数运行条件下,Vienna整流器输入电流产生过零畸变的本质。此外,对比分析在整流器侧单位功率因数运行条件下的控制方法。在此基础上,推导出一种改进的可以消除Vienna整流器电流过零畸变且最大程度提高电网侧功率因数的方法。最后,对Vienna整流器网侧单位功率因数运行的控制方法、整流器侧单位功率因数运行的控制方法以及所提的改进控制方法进行实验对比。相应的实验结果验证了该文所提控制方法的可行性和优越性。

摘要： 根据VIENNA整流器拓扑结构,建立了VIENNA整流器在阻感性负载下的数学模型.利用无源控制理论,设计了基于EL(Euler-Lagrange,EL)模型的无源电流控制器.同时,为了增强整流器的可控性,无源电流控制器d轴有功分量期望值通过电压外环PI控制器整定.最后在Matlab/Simulink建立了仿真系统,结果表明所提控制策略能够使VIENNA整流器运行于单位功率因数,输出直流电压快速跟踪期望值,验证了本文所设计无源控制器的可行性.

摘要： 根据VIENNA整流器拓扑结构,建立了VIENNA整流器在阻感性负载下的数学模型.利用无源控制理论,设计了基于EL(Euler-Lagrange,EL)模型的无源电流控制器.同时,为了增强整流器的可控性,无源电流控制器d轴有功分量期望值通过电压外环PI控制器整定.最后在Matlab/Simulink建立了仿真系统,结果表明所提控制策略能够使VIENNA整流器运行于单位功率因数,输出直流电压快速跟踪期望值,验证了本文所设计无源控制器的可行性.

摘要： 根据VIENNA整流器拓扑结构,建立了VIENNA整流器在阻感性负载下的数学模型.利用无源控制理论,设计了基于EL(Euler-Lagrange,EL)模型的无源电流控制器.同时,为了增强整流器的可控性,无源电流控制器d轴有功分量期望值通过电压外环PI控制器整定.最后在Matlab/Simulink建立了仿真系统,结果表明所提控制策略能够使VIENNA整流器运行于单位功率因数,输出直流电压快速跟踪期望值,验证了本文所设计无源控制器的可行性.

摘要： 根据VIENNA整流器拓扑结构,建立了VIENNA整流器在阻感性负载下的数学模型.利用无源控制理论,设计了基于EL(Euler-Lagrange,EL)模型的无源电流控制器.同时,为了增强整流器的可控性,无源电流控制器d轴有功分量期望值通过电压外环PI控制器整定.最后在Matlab/Simulink建立了仿真系统,结果表明所提控制策略能够使VIENNA整流器运行于单位功率因数,输出直流电压快速跟踪期望值,验证了本文所设计无源控制器的可行性.

摘要： 本文针对级联式VIENNA高压整流系统的控制问题,研究和分析了双闭环的级联型高压整流电路的拓扑结构,建立了数学模型,提出了一种级联VIENNA整流电路的协调控制策略,以实现各整流模块的电压控制.通过仿真实验,验证了多级联VIENNA整流器协调控制的可靠性和正确性.

摘要： 本文针对级联式VIENNA高压整流系统的控制问题,研究和分析了双闭环的级联型高压整流电路的拓扑结构,建立了数学模型,提出了一种级联VIENNA整流电路的协调控制策略,以实现各整流模块的电压控制.通过仿真实验,验证了多级联VIENNA整流器协调控制的可靠性和正确性.

摘要： 本文针对级联式VIENNA高压整流系统的控制问题,研究和分析了双闭环的级联型高压整流电路的拓扑结构,建立了数学模型,提出了一种级联VIENNA整流电路的协调控制策略,以实现各整流模块的电压控制.通过仿真实验,验证了多级联VIENNA整流器协调控制的可靠性和正确性.

摘要： 本文针对级联式VIENNA高压整流系统的控制问题,研究和分析了双闭环的级联型高压整流电路的拓扑结构,建立了数学模型,提出了一种级联VIENNA整流电路的协调控制策略,以实现各整流模块的电压控制.通过仿真实验,验证了多级联VIENNA整流器协调控制的可靠性和正确性.

摘要： 分析了三相三电平VIENNA整流器的工作原理，研究了其空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法，设计了电压外环和电流内环的双闭环控制方案，实现了VIENNA整流器的高性能特性，并对三相电源不平衡及部分开关管波形缺失时VIENNA整流器的非正常工作情况进行了分析和测试。仿真结果表明，该整流器在正常输入情况下具有优良的网侧性能和输出直流稳压性能，并在非正常输入条件下，仍具有较好的直流输出电压。

摘要： 分析了三相三电平VIENNA整流器的工作原理，研究了其空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法，设计了电压外环和电流内环的双闭环控制方案，实现了VIENNA整流器的高性能特性，并对三相电源不平衡及部分开关管波形缺失时VIENNA整流器的非正常工作情况进行了分析和测试。仿真结果表明，该整流器在正常输入情况下具有优良的网侧性能和输出直流稳压性能，并在非正常输入条件下，仍具有较好的直流输出电压。

摘要： 本发明公开了一种VIENNA整流器的高次谐波抑制控制器的设计方法，包括步骤：一、建立VIENNA整流器的两相静止ɑβ坐标系下的数学模型；二、根据VIENNA整流器的两相静止ɑβ坐标系下的数学模型，设计VIENNA整流器的能够抑制高次谐波的PR控制器；三、在VIENNA整流器的电流环内加入步骤二中设计的PR控制器以及采用步骤二中设计的PR控制器结构的高次谐波补偿器，得到VIENNA整流器的高次谐波抑制控制器。本发明设计新颖合理，有效地抑制了网侧谐波，在负载突变时响应时间、调节时间和电压纹波均优于传统PI控制，提高了网侧电流质量，改善了系统性能。

摘要： 本发明公开了一种基于VIENNA整流器的反推控制器的控制方法，包括：获取VIENNA整流器直流侧的电压电流参数、直流侧电压期望值、q轴电流期望控制量；对电压电流参数进行dq变换处理，确定d轴电流值、q轴电流值、d轴电压值以及q轴电压值；根据直流侧电压期望值以及实际电压值确定d轴电流期望控制量；根据d轴电流期望控制量、d轴电流值、q轴电流值以及d轴电压值确定d轴电压实际控制量；根据q轴电流期望控制量、d轴电流值、q轴电流值以及q轴电压值确定q轴电压实际控制量；根据d轴电压实际控制量、q轴电压实际控制量以及锁相环输出角度θ生成SVPWM调制信号，对所述VIENNA整流器进行控制。采用该控制方法能实现dq轴电流的跟踪与直流侧电压的稳定。

摘要： 本公开提供了一种Vienna整流器共模电压与电流畸变抑制方法、调制器及系统，通过建立双层矢量选择调制策略，在第一层矢量选择中，去除共模电压幅值较高的基本矢量，根据电流参考矢量和电压参考矢量所在扇区与两者之间的超前滞后关系，选择合适的基本矢量，来合成参考电压矢量，通过求解伏秒平衡方程得到各个基本矢量的作用时间，并设计对称式开关序列；在第二层矢量选择中，修正产生电流畸变的矢量，得到修正开关序列，并通过求解伏秒平衡方程得到修正后各个基本矢量作用时间。该双层矢量选择调制策略可以有效抑制Vienna整流器共模电压和电流畸变。

摘要： 本发明公开了一种使用Vienna整流器的12脉冲整流器DC‑MPC电流矫正方法；所述整流器的电流矫正结构由三电平T型Vienna整流器并联12脉冲不控整流器构成。所述矫正方法首先通过功率占比反馈修正电压外环参考值从而获得无电流畸变的T型Vienna整流器参考有功功率。功率内环的占空比模型预测控制(DC‑MPC)方法先筛选出利于控制中点电位平衡的备选矢量，接着通过滚动优化获得价值函数最优的第一矢量，最后针对第一矢量控制时间筛选出符合要求的第二矢量，最终得到占空比。DC‑MPC方法提高了T型Vienna电流控制稳态下的控制精度，带功率占比控制的电压外环解决了电流畸变，从而提高了所述结构的电流矫正效果。

摘要： 本发明公开了一种VIENNA整流器的高次谐波抑制控制器的设计方法，包括步骤：一、建立VIENNA整流器的两相静止ɑβ坐标系下的数学模型；二、根据VIENNA整流器的两相静止ɑβ坐标系下的数学模型，设计VIENNA整流器的能够抑制高次谐波的PR控制器；三、在VIENNA整流器的电流环内加入步骤二中设计的PR控制器以及采用步骤二中设计的PR控制器结构的高次谐波补偿器，得到VIENNA整流器的高次谐波抑制控制器。本发明设计新颖合理，有效地抑制了网侧谐波，在负载突变时响应时间、调节时间和电压纹波均优于传统PI控制，提高了网侧电流质量，改善了系统性能。

摘要： 本公开提供了一种Vienna整流器共模电压与电流畸变抑制方法、调制器及系统，通过建立双层矢量选择调制策略，在第一层矢量选择中，去除共模电压幅值较高的基本矢量，根据电流参考矢量和电压参考矢量所在扇区与两者之间的超前滞后关系，选择合适的基本矢量，来合成参考电压矢量，通过求解伏秒平衡方程得到各个基本矢量的作用时间，并设计对称式开关序列；在第二层矢量选择中，修正产生电流畸变的矢量，得到修正开关序列，并通过求解伏秒平衡方程得到修正后各个基本矢量作用时间。该双层矢量选择调制策略可以有效抑制Vienna整流器共模电压和电流畸变。

摘要： 本发明公开了一种基于VIENNA整流器的反推控制器的控制方法，包括：获取VIENNA整流器直流侧的电压电流参数、直流侧电压期望值、q轴电流期望控制量；对电压电流参数进行dq变换处理，确定d轴电流值、q轴电流值、d轴电压值以及q轴电压值；根据直流侧电压期望值以及实际电压值确定d轴电流期望控制量；根据d轴电流期望控制量、d轴电流值、q轴电流值以及d轴电压值确定d轴电压实际控制量；根据q轴电流期望控制量、d轴电流值、q轴电流值以及q轴电压值确定q轴电压实际控制量；根据d轴电压实际控制量、q轴电压实际控制量以及锁相环输出角度θ生成SVPWM调制信号，对所述VIENNA整流器进行控制。采用该控制方法能实现dq轴电流的跟踪与直流侧电压的稳定。

摘要： 本实用新型基于VIENNA整流器的新型静止无功补偿器，包括由若干个模块单元级联组成的多种单相和三相主功率电路，以及若干条与主功率电路相并联的由电感和电容串联构成的滤波支路。其优点在于：所提出的新型静止无功补偿器同时具有SVG动态响应速度快，谐波含量少，装置功耗低，体积小，重量轻，以及SVC控制简单，价格便宜的优点。该新型静止无功补偿器电路以能量单方向传输的VIENNA整流器为基础构成，与级联VIENNA整流器并联联接的若干条由电感与电容串联构成的滤波支路，既可以提供超前的基波无功功率，又可以滤除低次谐波，通过控制级联VIENNA整流器的输入电流，就可以实现为系统提供连续可调的无功功率，并抑制或消除电网电流谐波。

摘要： 一种变换器和vienna整流器，仅需采样输入电流和电压环的输出值来实现整流器的控制，无需采样输入电压，也无需使用锁相环和坐标系变化的方法来实现高功率因素整流器的控制，使得输入电流的相位和频率能够跟踪交流侧电网的电压相位，实现变换器和vienna整流器的输入电流和输入电压的同相工作。

摘要： 一种变换器和vienna整流器，仅需采样输入电流和电压环的输出值来实现整流器的控制，无需采样输入电压，也无需使用锁相环和坐标系变化的方法来实现高功率因素整流器的控制，使得输入电流的相位和频率能够跟踪交流侧电网的电压相位，实现变换器和vienna整流器的输入电流和输入电压的同相工作。