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基于双环控制器的电容分裂型三相四线制DSTATCOM控制策略

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简介:
本文提出了一种基于双环控制器的电容分裂型三相四线制DSTATCOM控制策略,旨在提高动态无功功率补偿效率和系统的稳定性。 为了提高不对称负载无功补偿装置电容分裂式三相四线制DSTATCOM的补偿精度问题,我们建立了一个分析模型,并针对传统PI控制器在跟踪周期性信号方面的不足之处,提出了一种基于双环控制策略的新方法。此方案结合了快速响应指令变化能力的PI控制器和精确处理周期性信号特点的重复控制器,形成了一个复合型控制系统。通过将这种新的双环结构应用到DSTATCOM内部电流追踪环节中进行深入研究,并进行了详细的仿真与实验验证。 结果表明:采用该提出的控制策略不仅能够保证系统的快速响应性能,还能显著提升对负载无功功率补偿过程中的电流跟踪精度,从而优化了电容分裂式三相四线制DSTATCOM的工作效率。具体而言,这种方法可以有效降低输出电流的畸变率,并改善并网电流的质量,使得整体补偿效果相比传统PI控制策略有了明显的改进和提高。

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  • 线DSTATCOM
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    本文提出了一种基于双环控制器的电容分裂型三相四线制DSTATCOM控制策略,旨在提高动态无功功率补偿效率和系统的稳定性。 为了提高不对称负载无功补偿装置电容分裂式三相四线制DSTATCOM的补偿精度问题,我们建立了一个分析模型,并针对传统PI控制器在跟踪周期性信号方面的不足之处,提出了一种基于双环控制策略的新方法。此方案结合了快速响应指令变化能力的PI控制器和精确处理周期性信号特点的重复控制器,形成了一个复合型控制系统。通过将这种新的双环结构应用到DSTATCOM内部电流追踪环节中进行深入研究,并进行了详细的仿真与实验验证。 结果表明:采用该提出的控制策略不仅能够保证系统的快速响应性能,还能显著提升对负载无功功率补偿过程中的电流跟踪精度,从而优化了电容分裂式三相四线制DSTATCOM的工作效率。具体而言,这种方法可以有效降低输出电流的畸变率,并改善并网电流的质量,使得整体补偿效果相比传统PI控制策略有了明显的改进和提高。
  • 重复线有源力滤波
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    本项目研究一种新型三相四线制有源电力滤波器,采用双环重复控制策略,有效改善了系统的补偿性能和稳定性,适用于治理复杂谐波污染环境。 本段落提出了一种适用于三相四线制不对称负载的谐波检测方法,这种方法使逆变器只需补偿无功及谐波电流,从而降低了开关器件容量的选择值。通过结合比例调节与重复控制理论,设计了电流双环重复控制系统,提高了电流跟踪的速度和稳态精度。利用MATLAB仿真验证了该算法能够有效地分离出各相的无功和谐波电流,并证明所使用的控制方法具有快速性和高稳定性。实验中采用搭载DSP芯片作为主控系统的平台进行实际补偿效果测试,结果显示三相网侧电流谐波畸变率分别从补偿前的54.4%、59.2%和65.2%,降低到补偿后的2.6%、3.2%和4.4%,证明了所提出的检测及控制方法具有实用性和高稳定性。
  • LCL滤波并网逆变
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    本文提出了一种基于LCL滤波的三相并网逆变器双环控制策略,旨在提高系统的动态响应和减少电网谐波污染。该方法通过优化电流内环与电压外环的设计,确保了系统在多种运行条件下的稳定性和效率。 对于采用LCL滤波的三相并网型逆变器系统而言,电网电压畸变会导致网侧电流中的总谐波增加。传统控制策略下的单环控制方法无法有效抑制这种影响。为了提高系统的抗扰性能,本段落提出了一种基于双环控制的新方案:内环使用PI控制器来调控逆变侧的电流;外环则采用PI+PR组合方式以增强对网侧电流的影响管理能力。
  • 流检测前馈加反馈线APF
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    本研究提出了一种结合前馈与反馈机制的三相四线制有源电力滤波器(APF)控制系统,通过精确的电流检测技术优化谐波补偿性能。 三相四线制有源电力滤波器(APF)能够补偿非线性负载产生的谐波、三相不平衡电流、零序电流及无功电流。本段落提出了一种新型的谐波电流检测方法,可以识别出系统中各次谐波的正序、负序和零序分量以及无功分量。 此外,我们还设计了一种结合前馈与反馈控制策略的方法:通过监测负载电流进行前馈补偿,并利用电源电流数据实施反馈调节。这种方法不仅确保了谐波的有效补偿效果,还能显著提升系统的动态性能,适用于非线性且快速变化的负载环境下的应用需求。 由于各次谐波分量在相应的同步旋转坐标系中表现为直流信号,反馈控制采用多个同步旋转坐标系统中的积分控制器来实现几乎100% 的谐波成分补偿。最终通过仿真和实验验证了理论分析的有效性和准确性。
  • 桥臂逆变
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    本研究提出了一种新颖的三相四桥臂逆变器控制策略,旨在提升电力电子设备的效率和性能。通过优化开关模式,该方法有效降低了谐波失真并提高了系统的动态响应能力。 针对在不平衡或非线性负载条件下普通三相三桥臂逆变器无法产生对称电压的问题,在Simulink仿真平台上提出了一种新型的闭环控制设计方案用于三相四桥臂逆变器。该方案中,前三桥臂采用空间矢量脉宽调制(SVPWM),而第四桥臂则使用跟踪前三相电流信号的电流滞环调制(CHBM)。相比传统的四桥臂一体化SVPWM调制方法,本设计方案更为简单且易于分析。 仿真结果显示,与普通逆变器相比,本段落提出的控制方案使得四桥臂逆变器输出波形更加平滑,并显著增强了系统处理不平衡负载的能力。同时该方案还提高了系统的效率并减少了总谐波失真(THD)。
  • 离网并网境下压源逆变FCS-MPC模预测研究
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    本研究探讨了在离网与并网环境下的三相电压源逆变器控制系统,提出了一种结合前馈补偿与模型预测控制的双闭环控制策略,以提高系统的动态响应和稳定性。 本段落研究了基于三相电压源逆变器的双闭环控制模型在离网并网环境下的矢量控制与FCS-MPC策略,并探讨其在三电平永磁同步电机中的应用。具体内容包括:分析三相电压源型逆变器的双闭环控制系统,讨论该系统如何应用于离网和并网模式;深入研究矢量控制技术以及FCS-MPC(模糊控制器状态机模型预测控制)的应用;通过MATLAB Simulink仿真验证了所提出方法的有效性和稳定性。此外还比较了传统的自抗扰控制算法与本段落提出的策略,证明该方案具有优越的性能和可靠性。 关键词:三相电压源型逆变器双闭环控制系统、离网并网切换技术、矢量控制理论、FCS-MPC预测模型设计、三电平PMSM(永磁同步电机)系统优化调控机制、自抗扰控制器算法对比分析。
  • 离网逆变:PI、PR、QPR及重复方法
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    本文探讨了适用于三相离网逆变器的不同类型的双环控制策略,包括PI, PR, QPR以及重复控制方式,并分析其在提高系统性能中的应用与优势。 三相离网逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,在太阳能电池板和其他可再生能源系统中广泛应用,用于向电网或负载供电。 双环控制是多变量控制系统的一种架构,包含内环与外环控制器。其中,内环负责迅速响应系统的快速变化;而外环则致力于保持整个系统的稳定性。 参数设计涉及根据特定需求和性能标准选择及确定合适的控制系统参数。这需要对系统进行建模和分析以选配适当的参数来实现所需的控制效果。 双闭环PI控制是一种策略,在该方法中,内环与外环都使用比例-积分(PI)控制器。此技术通常用于多变量系统,旨在提供优良的稳态及动态性能表现。 PR控制即比例谐振控制,是另一种重要的控制系统设计方式。
  • 平逆变
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    本研究探讨了针对三相两电平逆变器的有效控制策略,旨在优化其性能和效率。通过分析不同的控制方法,提出了一种适用于广泛应用场合的新方案。 目前三相逆变器的控制方法主要采用PWM(脉宽调制)技术。基于两电平三相逆变器的工作原理,在各种PWM技术中选择了空间矢量PWM(SVPWM)。通过理解其工作原理,合理选择和安排开关变量(即功率器件通断状态的变化顺序及其持续时间),可以利用特定位置的电压空间矢量与零矢量来合成任意的空间矢量。这样能够调控三相输出电压的幅值及相位,从而实现对两电平三相逆变器的有效PWM控制。
  • PWM.rar_逆变_压__逆变系统
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    本资源包包含一个用于三相逆变器的PWM控制策略,采用先进的双闭环控制技术优化三相电压输出。适合深入研究和开发高效电力电子设备。 三相电压型逆变器仿真采用双闭环控制策略,其中电流内环和电压外环共同作用以实现精确的控制系统响应。