针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目...针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。展开更多
中点钳位(neutral point clamped,NPC)型三电平逆变器并网工作环境恶劣,IGBT面临单管与双管同时故障的挑战,这使得故障特征之间的差异变得非常微弱,进而导致双管故障的识别精度难以有效提升。为此,提出了一种新的故障诊断方法,该方法结...中点钳位(neutral point clamped,NPC)型三电平逆变器并网工作环境恶劣,IGBT面临单管与双管同时故障的挑战,这使得故障特征之间的差异变得非常微弱,进而导致双管故障的识别精度难以有效提升。为此,提出了一种新的故障诊断方法,该方法结合了多通道的二维递归融合图和轻量化多尺度残差(lightweightmultiscale convolutional residuals,LMCR)网络。首先,通过仿真获取三相电流信号作为故障信号;再利用递归图(recurrence plot,RP)将三相电流信号分别转化为二维图并进行多通道融合,以捕捉时间序列中的周期性、突变点和趋势等特征;最后,将递归融合图作为输入,输入到LMCR模型中进行故障识别,LMCR模型整合多级Inception结构和残差网络,用于提取不同尺度的特征并融合这些特征,从而保证网络的梯度消失和爆炸。实验结果显示,该方法在IGBT故障识别中表现出色,无噪声环境下平均识别准确率达100%,噪声环境中也达到了92.53%,充分证明了该方法具有较强的特征提取能力和优异的抗噪性能。展开更多
详细推导了中点钳位型三电平并网逆变器的状态空间模型,并在此基础上提出了一种有限集最优预测(finite set optimal predictive,FSOP)控制方法。该方法将三电平并网逆变器的27个开关矢量组成一个有限集,然后在有限集中选择使罚函数最优...详细推导了中点钳位型三电平并网逆变器的状态空间模型,并在此基础上提出了一种有限集最优预测(finite set optimal predictive,FSOP)控制方法。该方法将三电平并网逆变器的27个开关矢量组成一个有限集,然后在有限集中选择使罚函数最优的开关矢量,其中的罚函数是由输出电流误差、中点不平衡电压和器件开关次数组成的加权和。文中给出了FSOP控制方法的流程图,并通过仿真和实验评估了该方法的控制性能。仿真和实验结果表明:与传统方法相比,FSOP控制方法的控制目标灵活,通过调整罚函数的加权系数就可以灵活方便地优化逆变器的综合性能;FSOP控制方法避免了传统方法中控制器加调制器的级联结构,在跟踪输出电流参考信号、平衡中点电压方面具有较快的响应速度。展开更多
文摘针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。
文摘详细推导了中点钳位型三电平并网逆变器的状态空间模型,并在此基础上提出了一种有限集最优预测(finite set optimal predictive,FSOP)控制方法。该方法将三电平并网逆变器的27个开关矢量组成一个有限集,然后在有限集中选择使罚函数最优的开关矢量,其中的罚函数是由输出电流误差、中点不平衡电压和器件开关次数组成的加权和。文中给出了FSOP控制方法的流程图,并通过仿真和实验评估了该方法的控制性能。仿真和实验结果表明:与传统方法相比,FSOP控制方法的控制目标灵活,通过调整罚函数的加权系数就可以灵活方便地优化逆变器的综合性能;FSOP控制方法避免了传统方法中控制器加调制器的级联结构,在跟踪输出电流参考信号、平衡中点电压方面具有较快的响应速度。
