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基于线性化的单级式双有源桥AC-DC变换器最小电流应力控制策略 被引量:1
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作者 王要强 钟正阳 +2 位作者 李想 聂福全 梁军 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3224-3235,共12页
针对单级式双有源桥AC-DC变换器调制非线性和电流应力较大的问题,该文提出一种基于线性化的变换器最小电流应力控制策略。首先,分析扩展移相(EPS)调制策略的开关特性,对于输入电流与移相比呈非线性的特点,提出一种线性化变频移相控制策... 针对单级式双有源桥AC-DC变换器调制非线性和电流应力较大的问题,该文提出一种基于线性化的变换器最小电流应力控制策略。首先,分析扩展移相(EPS)调制策略的开关特性,对于输入电流与移相比呈非线性的特点,提出一种线性化变频移相控制策略。其次,通过微分极值法实现变换器电流应力的最小化,该控制策略不仅可以降低变换器的控制复杂度,还可以在有效降低变换器电流应力的同时保证开关管具有较宽零电压开通(ZVS)范围,并且移相比和开关频率以解析形式获得,计算简单、易于实现。最后,通过仿真和实验对该文所提控制策略进行验证,证明了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 AC-DC变换器 扩展移相 线性化 最小电流应力 零电压软开关
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电池储能系统三相交错型DC-DC变换器控制策略研究 被引量:1
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作者 常雨芳 高鹏 +3 位作者 罗国澳 张闯闯 严怀成 黄文聪 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期706-715,共10页
针对电池储能系统中直流母线电压易波动以及电池组端电流纹波较大的问题,提出一种电池储能系统三相交错并联双向DC-DC变换器电压电流双环复合控制方法。首先,建立三相交错并联双向DC-DC变换器数学模型;其次,设计电压外环基于有限时间扩... 针对电池储能系统中直流母线电压易波动以及电池组端电流纹波较大的问题,提出一种电池储能系统三相交错并联双向DC-DC变换器电压电流双环复合控制方法。首先,建立三相交错并联双向DC-DC变换器数学模型;其次,设计电压外环基于有限时间扩张状态观测器的滑模控制方法,通过改进有限时间扩张状态观测器估计出系统总扰动并反馈到滑模控制器进行补偿,可提高系统的响应速度和抗扰动能力;然后,设计电流内环自适应PI均流移相控制方法,将总电流均分并分别控制,可降低电流纹波量;最后,搭建仿真模型和实验平台进行验证,结果表明所提控制方法可有效抑制直流母线电压波动、降低电流纹波量,可提高电池储能系统抗扰动能力和动态响应性能。 展开更多
关键词 电池储能系统 DC-DC变换器 滑模控制 有限时间扩张状态观测器 均流移相
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考虑模块输入阻抗影响的ISOP-DAB变换器系统输入均压控制策略 被引量:1
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作者 李善寿 夏虎 +2 位作者 方潜生 叶伟 王浩 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期124-130,154,共8页
针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功... 针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功率的新型单移相(NSPS)控制方法;进一步,基于NSPS分析ISOP-DAB直流变换器系统的输入电压均分、输出功率均分与各模块输入阻抗之间的关系,通过调节NSPS的内移相比,使各模块输入阻抗幅值相等,实现系统输入电压均分以及模块输出功率相等,同时减小双有源全桥变换器的回流功率,提高系统工作功率。通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双有源全桥变换器 单移相控制 输入串联输出并联 输入电压均分 输出功率均分
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基于半桥三电平LLC谐振变换器的混合控制策略研究 被引量:1
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作者 王君瑞 赵东琦 +1 位作者 陈剑飞 秦豪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
半桥三电平LLC谐振变换器具有体积小、开关器件少、开关器件耐压高等优势,已逐渐应用于直流充电模块后级为动力电池充电。针对传统变频调制(PFM)策略与移相调制(PSM)策略无法实现宽输出电压范围的问题进行分析,提出一种宽增益范围的移相... 半桥三电平LLC谐振变换器具有体积小、开关器件少、开关器件耐压高等优势,已逐渐应用于直流充电模块后级为动力电池充电。针对传统变频调制(PFM)策略与移相调制(PSM)策略无法实现宽输出电压范围的问题进行分析,提出一种宽增益范围的移相-变频(PSM-PFM)混合控制策略。通过搭建一台功率为600 W、输出电压为20~60 V的实验样机进行验证。实验结果表明,所提控制策略相比单一调制策略具有更宽的增益,进而可实现宽输出电压范围,能够为动力电池提供稳定、宽范围且可调的充电电压,并实现开关管零电压开通。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 变频调制 移相调制 混合控制 零电压开关 宽输出电压
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单级式双有源桥型AC-DC变换器电压增益分析及优化调制策略
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作者 王要强 闫武庆 +2 位作者 聂福全 刘文君 梁军 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第9期103-109,118,共8页
为了解决单级式双有源桥型AC-DC变换器在宽电压范围内软开关范围受限和漏感电流峰值较大的问题,提出一种计及电压增益的扩展移相变频调制策略。分析了副边侧扩展移相调制在宽电压范围内存在的漏感电流峰值较大的问题,继而提出一种计及... 为了解决单级式双有源桥型AC-DC变换器在宽电压范围内软开关范围受限和漏感电流峰值较大的问题,提出一种计及电压增益的扩展移相变频调制策略。分析了副边侧扩展移相调制在宽电压范围内存在的漏感电流峰值较大的问题,继而提出一种计及电压增益的双模式调制;在此基础上,分析升压与降压模式的软开关条件,通过约束特定开关管开通时刻的漏感电流值,推导得出移相比和开关频率的数学表达式。该调制策略可以实现全范围软开关,并且能在一定程度上减小漏感电流峰值。通过仿真和实验证明了所提调制策略的可行性。 展开更多
关键词 单级式AC-DC变换器 双有源桥变换器 宽电压增益 扩展移相 软开关
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三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制 被引量:1
6
作者 孙标广 邓旭哲 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第1期45-56,共12页
为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析... 为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析,发现三重移相控制能够使DAB变换器在全功率范围内高效传输能量。为了寻求电流应力最小化的最优解,该策略采用基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件的优化方法并充分考虑DAB变换器的ZVS特性。在全功率范围内成功确定了能够实现电流应力最小化的最优移相角组合。将本文提出的控制策略与传统的三重移相控制策略进行对比分析,所提策略在实现所有开关管ZVS能力的同时,显著降低了电流应力,从而大幅提升了DAB变换器的整体性能与效率。最后,基于本文所提控制策略搭建了实验样机,实验结果表明其在降低电流应力和实现ZVS方面的有效性。 展开更多
关键词 DAB变换器 三重移相控制 最小电流应力 零电压开关 KKT
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基于规范形方法的并网变换器系统暂态同步稳定分析
7
作者 刘其辉 李开心 +2 位作者 蔡希鹏 朱益华 罗超 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期116-123,共8页
锁相环(PLL)在电压源型变换器(VSC)并网系统中的非线性动力学特性,给新型电力系统的暂态同步稳定性分析带来了挑战,特别是在强非线性系统中。为此,针对具有较强非线性PLL的VSC并网系统,建立其暂态响应的2阶微分方程,并基于规范形方法推... 锁相环(PLL)在电压源型变换器(VSC)并网系统中的非线性动力学特性,给新型电力系统的暂态同步稳定性分析带来了挑战,特别是在强非线性系统中。为此,针对具有较强非线性PLL的VSC并网系统,建立其暂态响应的2阶微分方程,并基于规范形方法推导PLL输出相位的解析解。在此基础上,分析系统的同步稳定机理,提出新的暂态稳定判据,揭示影响暂态同步稳定性的关键因素及规律。研究结果表明,VSC有功出力、电网电感、PLL的比例积分参数是影响暂态同步稳定性的主要因素。基于MATLAB/Simulink进行仿真与实验以验证所提方法的有效性,结果表明该方法能够提高电力系统暂态稳定性分析的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 并网变换器 非线性分析 规范形方法 锁相环 暂态同步稳定性
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双有源桥变换器的新型双重移相电流应力优化控制策略
8
作者 刘春喜 王涛 田迎澳 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第7期88-98,共11页
针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工... 针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工作原理,验证了降低电感电压可以明显降低电流应力。然后考虑不同的传输功率和电压调节比,对相应工作区间的电流应力进行分段优化,推导出最小电流应力下的最优移相比组合,并结合电流应力分段优化设计了闭环控制策略。最后搭建了双有源桥变换器实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,与其他优化控制相比,所提控制策略在低到中功率范围电流应力和回流功率更小,负载突变时的动态响应速度更快。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 双重移相 电流应力 回流功率
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基于换流变差流模值分布特征的励磁涌流识别方法
9
作者 李振兴 王钧杰 +2 位作者 张红跃 胡聪 翁汉琍 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第8期20-30,39,共12页
在高压直流输电系统中,换流变压器空载合闸时会出现励磁涌流,励磁涌流中包含非对称性励磁涌流和对称性励磁涌流,在不同的工况下励磁涌流的幅值和衰减速度不同,依靠传统的二次谐波制动方法难以准确地识别励磁涌流。为此,提出一种基于换... 在高压直流输电系统中,换流变压器空载合闸时会出现励磁涌流,励磁涌流中包含非对称性励磁涌流和对称性励磁涌流,在不同的工况下励磁涌流的幅值和衰减速度不同,依靠传统的二次谐波制动方法难以准确地识别励磁涌流。为此,提出一种基于换流变差流模值分布特征的励磁涌流识别方法。该方法通过分相识别的方式构建励磁涌流识别的启动判据,并根据换流变不同差流的模值特征提出了基于换流变差流模值原始采样值和微分采样值的励磁涌流识别判据。借助仿真软件对不同励磁涌流工况进行仿真,结果表明,基于换流变差流模值分布特征的励磁涌流识别方法准确可靠,能有效识别励磁涌流,防止差动保护误动作。 展开更多
关键词 换流变压器 差流模值 差动保护 励磁涌流 分相识别
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基于CLLLC变频扩展移相分段调制的宽增益车载充电机研究
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作者 王建渊 郭俊玲 +1 位作者 闫瑾 孙向东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5998-6013,共16页
在新能源产业迅速扩张的宏观背景下,电动汽车充电技术不断提升,其动力电池电压范围日益拓宽,车载充电机(OBC)的优化设计已成为电动汽车产业发展中的重要环节。该文基于新型的OBC拓扑,针对后级双向CLLLC谐振变换器采用变频调制降压时效... 在新能源产业迅速扩张的宏观背景下,电动汽车充电技术不断提升,其动力电池电压范围日益拓宽,车载充电机(OBC)的优化设计已成为电动汽车产业发展中的重要环节。该文基于新型的OBC拓扑,针对后级双向CLLLC谐振变换器采用变频调制降压时效率低、采用单移相调制时回流功率大、电压增益窄的问题,提出一种基于变直流母线电压控制的变频与扩展移相分段混合调制策略,以实现OBC宽电压增益和高效率的控制目标。在增益M≥1时采用变频调制,并基于基波分析法推导CLLLC谐振变换器变频调制下的电压增益表达式,分析谐振参数的设计要点;在增益M<1时采用扩展移相调制,通过一次侧桥内移相和二次侧桥间移相拓宽OBC降压范围。最后,基于STM32H750VBT6控制器搭建了一台AC 220 V输入、AC 250~750 V/6.6 kW输出的车载充电机实验样机,据此验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 车载充电机 双向CLLLC 谐振变换器 变频调制 扩展移相调制
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基于模型预测与复合占空比的双有源全桥变换器电压电流暂稳态调控方法
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作者 杨鸣 汪小丰 +1 位作者 司马文霞 唐君豪 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1203-1220,共18页
双有源全桥变换器是固态变压器的核心组件,其暂稳态调控策略目前多采用低自由度调制或弱动态调节控制,难以在全功率、宽电压转换比工作范围内实现电感电流和输出电压纹波的深度抑制,并造成暂态冲击恢复时间偏长,对固态变压器的安全可靠... 双有源全桥变换器是固态变压器的核心组件,其暂稳态调控策略目前多采用低自由度调制或弱动态调节控制,难以在全功率、宽电压转换比工作范围内实现电感电流和输出电压纹波的深度抑制,并造成暂态冲击恢复时间偏长,对固态变压器的安全可靠运行造成挑战。该文以构筑双有源全桥变换器的暂稳态调控策略为目标,研究适用于全范围调制设计和无电感电流传感器控制的双有源全桥变换器状态空间平均值模型,以全功率、宽电压转换比工作范围内深度抑制电感电流和输出电压纹波为突破口,提出基于模型预测与复合占空比的双有源全桥变换器电压电流暂稳态调控方法,揭示多场景多工况下不同调控策略的稳态特性及其输出负荷、输入电压、输出电压参考值突变下的动态响应特性,对所提调控策略进行对比验证,保障双有源全桥变换器在全功率、宽电压转换比工作范围下的安全高效运行。 展开更多
关键词 固态变压器 双有源全桥变换器 稳态性能 动态性能 三重移相调制
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构网型变流器谐振抑制电阻构造与优化策略
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作者 葛乐 徐一辉 竺明哲 《广东电力》 北大核心 2025年第7期19-29,共11页
变流器为电网提供高质量电能的同时,也易受到电网阻抗影响而导致并网电压电流波形畸变,且电网背景谐波会进一步恶化波形,从而引发系统性谐振稳定性问题。有源阻尼器装置通过构造阻性阻抗,改变公共接入点处多台变流器的总阻抗特征,从而... 变流器为电网提供高质量电能的同时,也易受到电网阻抗影响而导致并网电压电流波形畸变,且电网背景谐波会进一步恶化波形,从而引发系统性谐振稳定性问题。有源阻尼器装置通过构造阻性阻抗,改变公共接入点处多台变流器的总阻抗特征,从而有效抑制该公共接入点处的变流器谐振。然而有源阻尼器构造宽频带阻性阻抗存在控制精度不足的问题,无法有效优化变流器的总阻抗特征,系统谐振仍然存在。为此,利用构网型变流器在相同条件下具有更高的控制带宽的特性,借鉴有源阻尼器工作原理,提出一种构网型变流器谐振抑制电阻构造与优化策略。通过采集并网电流谐振分量构造阻性阻抗,对系统输出阻抗进行重塑以解决系统性谐振问题。建立阻抗重塑后的构网型变流器与其他变流器并联的阻抗模型,给出谐振抑制电阻的设计方法,所提方案的输出阻抗在中、高频段展现出良好的电阻特性,并且有效提高系统整体输出阻抗的相位裕度。实验表明,所提策略具有较好的谐振抑制效果,有效提升了系统稳定性。 展开更多
关键词 谐振稳定性 构网型变流器 谐振抑制 阻抗重塑 相位裕度
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三相-单相矩阵变换器的感应式无线电能传输系统调制策略
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作者 张欣 魏祥宇 +2 位作者 高佳鑫 王龙龙 高鹏翔 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期157-166,共10页
针对感应式无线电能传输系统使用多级功率转换结构存在的传输效率较低,成本较高,结构复杂的问题,使用矩阵变换器替代传统多级功率转换结构,提出一种基于三相-单相矩阵变换器的调制策略,实现AC-AC直接功率变化。电网侧的三相工频交流电... 针对感应式无线电能传输系统使用多级功率转换结构存在的传输效率较低,成本较高,结构复杂的问题,使用矩阵变换器替代传统多级功率转换结构,提出一种基于三相-单相矩阵变换器的调制策略,实现AC-AC直接功率变化。电网侧的三相工频交流电通过矩阵变换器的功率调制,实现能量注入状态和自由振荡状态之间的切换,直接输出高频可控电流。矩阵变换器共有十二种工作模式,基于调制策略调节谐振电流,无需中间储能元件,减少开关的操作次数,使功率开关管工作在零电流软开关(ZCS)状态,提高变换器的可靠性和效率。构建实验模型进行仿真分析,并搭建实验平台验证了控制策略的可行性。实验结果表明,所提出的控制策略将50 Hz工频交流电直接转换为20 kHz的高频交流电,矩阵变换器输出功率为51.3 W,转换效率为92.9%,所使用的调制策略简单,便于实际应用。 展开更多
关键词 感应式无线电能传输 三相-单相矩阵变换器 调制策略 零电流软开关 谐振电流
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基于VSC与PST的混合潮流控制器调节特性分析及容量配置方法研究
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作者 杨用春 马源媛 +3 位作者 李旭东 杨鹏 董增波 杜翔宇 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期96-104,共9页
大规模新能源接入电网使新型电力系统面临潮流时空分布随机性与调控难度加大的问题。针对现有机械装置不能灵活调节、单独电力电子装置造价高的问题,提出了一种融合大容量移相变压器(phase shifting transformer,PST)与小容量电压源换流... 大规模新能源接入电网使新型电力系统面临潮流时空分布随机性与调控难度加大的问题。针对现有机械装置不能灵活调节、单独电力电子装置造价高的问题,提出了一种融合大容量移相变压器(phase shifting transformer,PST)与小容量电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)的高性能、低成本新型混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC),弥补了PST在单独调节时不能连续调节,统一潮流控制器造价高等问题。通过拓扑结构分析,推导了HPFC的调节区域函数,基于混合潮流控制器的调节特性,考虑到PST有载分接开关动作次数、新能源接入过载和调节安全裕度的约束,提出一种以电网经济收益目标最优的HPFC容量配置方法,最后进行算例容量配置,得出VSC覆盖2个PST挡位对装置寿命及调节性能最佳,在PSCAD/EMTDC环境中搭建模型仿真验证,结果证明了所提出的新型混合型潮流控制器可实现连续平滑调节线路潮流,经济效益较好。 展开更多
关键词 潮流调节 混合型潮流控制器 移相变压器 电压源型换流器 容量配置方法
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考虑不同优化指标的双有源桥变换器全局优化控制
15
作者 王祺 张泽轲 王春花 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期113-122,共10页
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开... 双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开关管的零电压开通(zero-voltage-switching,ZVS)。针对传统单移相控制在电压不匹配运行时效率降低的问题,提出一种基于双重移相(dual-phase-shift,DPS)控制的全功率范围内保证全部开关管实现ZVS的最小回流功率优化策略,以提高变换器在宽电压调节比下的效率。首先,综合考虑功率的传输特性、电压调节比以及最小回流功率、最小电流应力、全ZVS三者之间的耦合关系,研究全部开关管实现ZVS的功率范围。然后,根据给定的约束条件,通过分段优化的方法,得到全局最优解。最后,搭建实验平台验证所提优化策略在电压不匹配运行条件下可以使DAB变换器的全部开关管在全功率范围内均能实现ZVS,同时减小了回流功率。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 回流功率 电流应力 软开关 双重移相控制
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基于变指数滑模的三相混合变流器模型预测电流控制研究
16
作者 马辉 陈伟涛 +2 位作者 余本领 赵军波 席磊 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期75-84,共10页
为降低三相混合变流器输入电流畸变率并提高系统对负载变化的鲁棒性,提出一种基于变指数趋近律滑模控制的模型预测电流控制方法。首先,在无源变流器前端串联滤波电感,以抑制总输入电流中的周期性畸变。其次,基于系统数学模型,为电压外... 为降低三相混合变流器输入电流畸变率并提高系统对负载变化的鲁棒性,提出一种基于变指数趋近律滑模控制的模型预测电流控制方法。首先,在无源变流器前端串联滤波电感,以抑制总输入电流中的周期性畸变。其次,基于系统数学模型,为电压外环设计变指数趋近律滑模控制器,显著提升了系统应对负载扰动的鲁棒性。在内环控制中,为有源变流器设计了快速最优三矢量模型预测控制器,仅需两次寻优即可确定最优矢量组合,大幅降低了计算复杂度;为无源变流器设计了一种基于三阶扩展状态观测器的输入电压观测方法,减少了传感器使用数量,同时有效提升了输入电流质量。最后,将有源变流器的预测目标设定为总输入电流,实现了三相混合变流器总输入电流的高质量控制。 展开更多
关键词 三相混合变流器 模型预测控制 滑模控制 变指数趋近律 电流畸变
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基于有功-无功联合控制的构网型变流器暂态稳定性提升方法
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作者 夏向阳 赵晓悦 +3 位作者 梁军 罗文广 陈贵全 郑汉锋 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第11期114-125,共12页
针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设... 针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设计输出功率控制律,在计及电网相位变化的同时严格限制故障期间变流器输出功角波动。其次,采用无功功率-电压环切换控制以提供稳定的无功功率,支撑并网点电压,同时确保故障电流维持在安全阈值之内。最后,仿真与实验结果表明:在电网电压严重跌落并伴随相位突变的情况下,所提策略仍能有效提升构网型变流器故障穿越能力及故障切除后的恢复速率,其精细化主动支撑特性也同样适用于高低压穿越的复杂工况。 展开更多
关键词 构网型变流器 暂态稳定性 二阶滑模控制 故障限流 电压跌落 相位突变
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基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器最小回流功率优化控制
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作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 徐虎 章国光 袁雷 徐岸非 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期193-202,共10页
为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性... 为提高双有源桥DC-DC变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小回流功率优化方案。针对双重移相的两种工作模式,分析推导各模式下的传输功率、回流功率及零电压开通(ZVS)特性,采用Karush Kuhn Tucker(KKT)条件法结合零电压开通特性求解实现回流功率最小化的最优移相比组合,由此提出最小回流功率优化方案及相应的控制策略。基于所提控制策略搭建实验样机,分析该方案的动态特性并对其与单移相控制、传统双重移相优化控制下的稳态特性包括回流功率、效率分析。所提优化控制的可行性和有效性在实验结果中得到了验证。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 回流功率 双重移相控制 KKT条件法 零电压开通
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基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制
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作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 叶高翔 黄思雨 阳磊 徐虎 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1295-1306,共12页
随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响... 随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响应性能。鉴于传统滑模控制的抖振现象,采用超螺旋滑模算法去消除该现象,提高系统控制精度及性能。该文进行了仿真,同时设计并搭建了实验平台,实验结果表明:在输入电压突变、负载切换、参考电压改变时,控制系统均具有良好的动态、稳态性能,同时能有效减小电流应力,实现系统的多目标优化。仿真与实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双有源桥DC-DC变换器 扩展移相 超螺旋滑模控制 电流应力
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基于并网变流器电流稳定运行域的锁相环参数设计方法 被引量:2
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作者 郑宇婷 肖凡 +2 位作者 谢伟杰 涂春鸣 范丁中 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3181-3194,共14页
传统并网变流器(GCC)控制参数设计通常在额定工况下展开,为了确保系统在非额定工况下安全运行,往往需要牺牲锁相环带宽换取稳定裕度,难以实现变流器稳定性和快速性之间的折中。此外,稳定裕度与系统输出极限的关系难以确定,二者间的定量... 传统并网变流器(GCC)控制参数设计通常在额定工况下展开,为了确保系统在非额定工况下安全运行,往往需要牺牲锁相环带宽换取稳定裕度,难以实现变流器稳定性和快速性之间的折中。此外,稳定裕度与系统输出极限的关系难以确定,二者间的定量关系依赖仿真或者实验。为此,该文提出一种基于电流稳定运行域的锁相环参数设计方法。首先,考虑控制环路之间的相互耦合,推导了复矢量开环传递函数G_(s)(s),用于分析GCC不同系统参数下的稳定运行范围。其次,通过数值分析,得到了电流环与锁相环(PLL)的控制参数域,并分析了环路间耦合对锁相环控制参数取值的影响。然后,得到了不同PLL开环截止频率下GCC的电流稳定边界,并根据所需稳定运行余量选取控制参数,在保证稳定性的同时提升PLL动态性。最后,通过仿真与实验结果验证了理论分析的正确性和所提设计方法的有效性。 展开更多
关键词 并网变流器 弱电网 锁相环 参数设计
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