三相并网逆变器的分数阶PCI控制技术 被引量：1

1

作者 何宇 喻永康 罗琦 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期30-37,共8页

针对比例谐振和比例复数积分控制器都存在谐振项带宽偏低的问题,提出一种更具普遍形式的分数阶比例复数积分控制器。首先,论证比例积分、比例谐振和比例复数积分等控制器均是分数阶比例复数积分的特殊形式,给出分数阶比例复数积分的谐... 针对比例谐振和比例复数积分控制器都存在谐振项带宽偏低的问题,提出一种更具普遍形式的分数阶比例复数积分控制器。首先,论证比例积分、比例谐振和比例复数积分等控制器均是分数阶比例复数积分的特殊形式,给出分数阶比例复数积分的谐振项带宽与阶次的关系,并合理选取控制器阶次;其次,构建三相并网逆变器在分数阶比例复数积分控制下的数学模型,证明系统的输出不存在稳态误差,并利用开环截止频率和主导极点确定相关参数;最后,进行对比仿真测试,结果验证了所提控制算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 并网逆变器 分数阶 比例谐振 比例复数积分 带宽 主导极点

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三相并网逆变器模糊PCI控制方法 被引量：2

2

作者 杨旭红 冯成臣 李浩然 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期65-69,134,共6页

为了优化对并网逆变器的控制效果,提出了一种可自适应消除交流扰动信号的模糊比例复数积分的控制方法。该控制方法对特定频率的交流扰动有零稳态误差调节的特性,较传统比例积分控制有更好的控制效果。在并网电路中采用LCL型滤波器,以反... 为了优化对并网逆变器的控制效果,提出了一种可自适应消除交流扰动信号的模糊比例复数积分的控制方法。该控制方法对特定频率的交流扰动有零稳态误差调节的特性,较传统比例积分控制有更好的控制效果。在并网电路中采用LCL型滤波器,以反馈的电容电流作为控制内环,构成有源阻尼控制方法,既能够有效抑制LCL电路的谐振,也能对并网电流中的高次谐波有明显的抑制作用。最后通过仿真和实验验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 并网逆变器 模糊比例复数积分 LCL滤波电路 稳态误差 谐波畸变率

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基于改进PCI控制器的光伏并网逆变器的直流分量抑制策略 被引量：4

3

作者 干天助 梁理程 +2 位作者 陈延礼 丁欣 陈延明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期93-100,共8页

针对非隔离型光伏并网逆变器存在直流分量注入问题,提出一种基于改进比例复数积分(PCI)控制器的直流分量抑制策略。将直流分量当作系统的扰动,设计相应的扰动观测器(DOB),利用DOB对系统中的直流分量进行实时观测,并基于直流分量的观测... 针对非隔离型光伏并网逆变器存在直流分量注入问题,提出一种基于改进比例复数积分(PCI)控制器的直流分量抑制策略。将直流分量当作系统的扰动,设计相应的扰动观测器(DOB),利用DOB对系统中的直流分量进行实时观测,并基于直流分量的观测值设计补偿环节,实现对直流分量的抑制。此外,针对系统在传统PCI控制器控制下存在系统相位裕度不足的问题,将传统PCI控制器的实数形式的谐振系数替换为复数形式,在复数域下设计改进型PCI控制器,提高系统的相位裕度。最后通过仿真与实验验证所提控制策略的可行性与有效性。 展开更多

关键词 PV 并网逆变器 直流抑制 观测器 pci控制 相位补偿

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基于QPCI控制的微电网并网逆变器控制技术研究 被引量：19

4

作者 胡兵轩 任庭昊 +3 位作者 车洵 覃禹铭 陈挺 张代新 《智慧电力》 北大核心 2020年第1期23-27,41,共6页

为了保证微电网中并网逆变器在基频附近也具有较好的动稳态特性,提出一种准比例复数积分(QPCI)控制策略。首先结合单相并网逆变器数学模型进行静稳态理论分析;其次采用延时法虚拟坐标系和全通滤波器实现基于QPCI控制的单相并网逆变器的... 为了保证微电网中并网逆变器在基频附近也具有较好的动稳态特性,提出一种准比例复数积分(QPCI)控制策略。首先结合单相并网逆变器数学模型进行静稳态理论分析;其次采用延时法虚拟坐标系和全通滤波器实现基于QPCI控制的单相并网逆变器的直接电流控制;对2种控制方案进行对比,发现采用全通滤波器实现QPCI控制简单易行。最后通过仿真和实验进行有效性验证,结果表明QPCI控制的单相并网逆变器在基频附近具有良好的静稳态性能。 展开更多

关键词 Qpci控制 虚拟静止坐标系 全通滤波器 直接电流控制 并网逆变器

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基于强化学习的柴油机调速算法研究 被引量：2

5

作者 姚崇 董璕 +2 位作者 李瑞 龙云 宋恩哲 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期71-80,共10页

为了更好地调节柴油机转速,提出一种强化学习–比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器,并应用到了柴油机转速控制中。基于连续动作空间的柔性动作–评价(soft actor-critic, SAC)算法,结合连续型PID控制器,设计了... 为了更好地调节柴油机转速,提出一种强化学习–比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器,并应用到了柴油机转速控制中。基于连续动作空间的柔性动作–评价(soft actor-critic, SAC)算法,结合连续型PID控制器,设计了一种强化学习–PID控制器,可代替传统PID控制的转速环。优化设计了基于演员–评论家(actor-critic)框架的输入输出和奖励函数以匹配柴油机特性,采用随机动作增加寻优效率,形成SAC-PID控制柴油机转速的网络交互结构,达到快速调整转速,减小稳定时间的效果。构建了以柴油机D6114为原型机的MATLAB/Simulink平均值模型,并利用试验数据验证了仿真模型的有效性。利用平均值模型,仿真验证了该控制算法效果。经过仿真验证本算法使柴油机转速响应曲线超调量更小,响应时间更快,鲁棒性更强,SAC-PID控制负载瞬态调速率和稳定时间均已达到1级精度指标。仿真对比验证了SAC算法的联合控制效果,结果表明其较其他算法更佳。 展开更多

关键词 柴油机调速 比例积分微分控制器 强化学习算法 非线性复杂系统

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三相并网逆变器比例复数积分电流控制技术 被引量：78

6

作者 郭小强 邬伟扬 +1 位作者 赵清林 王立乔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期8-14,共7页

传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论:并网交流电流零稳态误差控制条件为:系统控制器在并网电流频率... 传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论:并网交流电流零稳态误差控制条件为:系统控制器在并网电流频率处具有无穷大增益,而PI控制不具有该特性。在该结论基础上,提出一种可消除并网交流电流稳态误差的比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制,给出一套控制器参数整定方法,并采用TMS320F2812 DSP实现系统的数字化控制。在理论分析的基础上进行仿真和实验研究,通过与PI控制对比验证PCI控制的有效性。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 电流控制 稳态误差分析 比例复数积分控制

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考虑电能质量优化的MMC-SST输入级控制策略 被引量：7

7

作者 赵伟 袁至 +1 位作者 王维庆 何山 《电力工程技术》 北大核心 2022年第6期211-220,238,共11页

针对配电网中固态变压器(SST)网侧电压三相不平衡以及谐波污染时,电流负序分量激增影响网侧电流波形质量进而危及系统正常运行等问题,文中在SST输入级提出了一种可有效抑制电流负序分量的新型双序控制策略。首先介绍了模块化多电平变换... 针对配电网中固态变压器(SST)网侧电压三相不平衡以及谐波污染时,电流负序分量激增影响网侧电流波形质量进而危及系统正常运行等问题,文中在SST输入级提出了一种可有效抑制电流负序分量的新型双序控制策略。首先介绍了模块化多电平变换器型固态变压器(MMC-SST)的运行原理及输入级数学模型,采用改进型二阶广义积分-正交信号发生器(SOGI-QSG)对网侧电压、电流等电气量进行正、负序分量的分离与提取。引入正交中间变量建立比例复数积分(PCI)控制器的数学模型,并在两相静止坐标系(αβ坐标系)中的正、负序模型下提出一种基于PCI的新型双序控制策略,对网侧电流的正、负序分量进行分序控制。最后,在Matlab/Simulink中搭建MMC-SST仿真系统,并与传统的比例积分(PI)控制、改进的PI双序控制进行对比,结果验证了所提基于PCI的双序控制策略的可行性与优越性。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器型固态变压器(MMC-SST) 电能质量 比例复数积分(pci)双序控制 比例积分(PI)控制 三相不平衡 谐波污染 负序电流

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三相四线变换器相位补偿控制策略研究 被引量：3

8

作者 施烨 吴在军 +3 位作者 窦晓波 胡敏强 张逸 王秀茹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2971-2985,共15页

比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI... 比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI控制器增益取为相同值,此举将降低控制器增益的调节自由度,增大设计难度。该文在获取准PCI控制器的基础上,利用复数形式的增益系数,形成相位补偿准PCI(phase compensation quasi PCI,PCQPCI)控制器,将其与PCQPR相配合,对电压外环正/负序分量和零序分量进行控制,从而实现对三相四桥臂逆变器的恒压恒频控制。所提出的电压外环控制器方案能够独立地对任意次序分量进行相位补偿,提高控制系统的响应速度和稳定裕度。通过频域方法和线性二次型调节器完成对控制器参数的整定。最后通过仿真和实验,验证所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 内模控制 比例复数积分控制 相位补偿 三相四桥臂功率变换器 恒压恒频控制

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微电网孤岛运行模式下谐波电流抑制研究 被引量：12

9

作者 王晓寰 庆宏阳 +1 位作者 刘聪哲 张纯江 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期167-176,共10页

微电网中采用下垂控制的逆变器对外呈现为近似电压源的特性,并经由线路阻抗连接到公共母线处。如果交流母线电压存在谐波分量,在线路阻抗较小的情况下将产生较大的谐波电流,进而降低母线电能质量,影响微电网安全有效运行,因此需对谐波... 微电网中采用下垂控制的逆变器对外呈现为近似电压源的特性,并经由线路阻抗连接到公共母线处。如果交流母线电压存在谐波分量,在线路阻抗较小的情况下将产生较大的谐波电流,进而降低母线电能质量,影响微电网安全有效运行,因此需对谐波电流进行相应控制。该文针对低压微电网中逆变器并联孤岛运行系统,提出采用准比例复数积分调节器进行谐波电流抑制的方法,该方法无需坐标变换,可直接针对特定次谐波电流进行控制,并且该复数调节器为一阶系统,较易于工程实现。最后通过仿真和实验对该方法进行验证。 展开更多

关键词 电力逆变器 谐波分析 电能质量 微电网 准比例复数积分调节器

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基于比例复数积分的风力发电并网逆变器控制方法 被引量：7

10

作者 冯奕 颜建虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期177-182,共6页

针对现有新能源并网逆变系统存在控制算法复杂和硬件锁相环带来的成本增加等问题,该文提出了一种基于比例复数积分控制的双闭环控制新方法。该控制方法以比例复数积分控制作为电流内环,以功率源形式直流母线电压控制作为系统外环。前者... 针对现有新能源并网逆变系统存在控制算法复杂和硬件锁相环带来的成本增加等问题,该文提出了一种基于比例复数积分控制的双闭环控制新方法。该控制方法以比例复数积分控制作为电流内环,以功率源形式直流母线电压控制作为系统外环。前者解决了传统PI控制无法消除并网电流稳态误差的问题,后者实现了功率源直流母线电压的稳定,以保障并网系统正常可靠运行。该文对功率源输入并网逆变器的电流内环与电压外环的参数和性能进行了详细地分析,并搭建了基于Matlab/Simulink的仿真系统,验证了控制算法的正确性。在理论分析与系统仿真的基础上,采用TMS320F2812 DSP实现了系统数字化控制,并基于风力发电系统平台试验验证了所提出控制方法的可行性与有效性,结果表明网侧的功率因数保持在0.97以上,电网电流最大谐波约为2.13%,满足电网要求。 展开更多

关键词 逆变器 风力 控制装置 发电 比例复数积分控制 功率源输入系统

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光伏并网逆变器通用比例复数积分控制策略 被引量：61

11

作者 郭小强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期3393-3399,共7页

比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不... 比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不仅可在三相abc坐标系下实现,也可在单相系统中实现。文中对提出的新方案进行理论分析和仿真研究,并建立基于TMS320F2812 DSP的数字化实验平台进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器 电流控制 比例复数积分控制

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基于合成矢量的双级矩阵变换器驱动感应电机电流控制策略 被引量：7

12

作者 邓文浪 陈智勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期64-70,共7页

将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学... 将双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)作为感应电机的驱动装置,针对传统矢量控制中感应电机参数变化造成控制系统解耦不充分的问题,提出了基于合成矢量的TSMC驱动感应电机电流控制策略。对TSMC与感应电机合成矢量的数学模型进行推导和合理的简化。利用合成矢量根轨迹法设计出一种基于复数比例–积分控制器的电流闭环控制系统,解决了随着系统频率增加控制系统控制性能大大下降的问题,并降低了常规解耦控制系统对电机参数的依赖性。仿真结果表明:TSMC能提供满足感应电机调速要求的高质量输出电压和电流,所提出的控制策略能有效改善控制系统的动态和稳态性能。 展开更多

关键词 感应电机 合成矢量 双级矩阵变换器 比例–积分控制器

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基于比例复数积分控制器的模块化多电平换流器环流抑制策略 被引量：3

13

作者 宋平岗 江浪 +1 位作者 李云丰 段程亭 《工矿自动化》 北大核心 2014年第9期74-78,共5页

根据模块化多电平换流器相间环流二倍频负序性质,提出了一种基于比例复数积分控制器的模块化多电平换流器环流抑制策略,通过将比例复数积分控制器的谐振频率设置为二倍频负序电网电压频率实现相间环流抑制。该策略中比例复数积分控制器... 根据模块化多电平换流器相间环流二倍频负序性质,提出了一种基于比例复数积分控制器的模块化多电平换流器环流抑制策略,通过将比例复数积分控制器的谐振频率设置为二倍频负序电网电压频率实现相间环流抑制。该策略中比例复数积分控制器不存在系统参数,无需旋转坐标变换以及电流前馈解耦控制,避免了因系统参数变化而导致控制效果不佳的问题。Matlab/Simulink仿真实验验证了该环流抑制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 相间环流 环流抑制 比例复数积分控制器 二倍频负序

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非线性负载下单相逆变电源电压波形控制策略 被引量：3

14

作者 任碧莹 孙凯歌 孙向东 《西安理工大学学报》 北大核心 2017年第4期396-401,共6页

微电网中存在大量非线性负载,会对公共交流母线电压造成谐波污染,因此需对各分布式电源采取有效的电压波形控制技术。本文设计了具有频率带宽的准比例复数积分(QPCI)控制器,并在此基础上提出在基波、3次谐波和5次谐波处通过多个QPCI控... 微电网中存在大量非线性负载,会对公共交流母线电压造成谐波污染,因此需对各分布式电源采取有效的电压波形控制技术。本文设计了具有频率带宽的准比例复数积分(QPCI)控制器,并在此基础上提出在基波、3次谐波和5次谐波处通过多个QPCI控制进行特定次交流信号的无差跟踪,同时引入负载电流前馈控制,降低逆变器谐波电流在电感上的谐波压降,进一步提高该分布式电源逆变器输出电压的电能质量。分别对比例积分(PI)控制器,多个QPCI控制器及引入中低频段的负载电流前馈的电压控制技术进行实验对比,结果表明,所提出的控制策略具有交变信号零稳态误差跟踪性能和抗干扰性能,并可以有效抑制谐波电流,改善逆变器的输出电压质量。 展开更多

关键词 准比例复数积分控制器 逆变电源 电压质量 谐波抑制

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一种基于光伏并网逆变器的复合控制策略研究 被引量：2

15

作者 吴蕊 陈俊 +2 位作者 廖冬初 潘健 王鹿军 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第9期934-941,共8页

为了解决三相并网逆变器在常规比例积分(PI)控制下交流量会产生静差的问题,提出了一种基于积分(I)+准比例谐振(QPR)复合控制的三环控制策略。并网侧电感电流控制器用I+QPR复合控制器代替常规比例积分控制器,实现并网电流的无静差跟踪,... 为了解决三相并网逆变器在常规比例积分(PI)控制下交流量会产生静差的问题,提出了一种基于积分(I)+准比例谐振(QPR)复合控制的三环控制策略。并网侧电感电流控制器用I+QPR复合控制器代替常规比例积分控制器,实现并网电流的无静差跟踪,同时采用有源阻尼控制抑制LCL滤波器带来的高频谐振问题。最后,在Matlab/Simulink环境下,设置参数进行仿真,对比常规双环控制和三环控制下的波形,验证了基于该复合控制的三环控制策略的可行性,也验证了所提出的控制策略在实现无静差跟踪方面具有一定优势。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 准比例谐振控制 三环控制 复合控制 无静差跟踪

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基于复系数比例积分控制器的双同步旋转坐标系下的不对称电流控制方法 被引量：9

16

作者 周思展 刘进军 +2 位作者 张岩 周临原 屠一鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期5399-5408,共10页

由电网不对称故障等因素引起的不对称电压会对并网逆变器的正常运行产生不利影响。控制并网逆变器向电网中注入适当的负序电流,对提高逆变器对异常电网电压尤其是不对称电压的耐受能力和持续运行能力具有重要意义。该文提出一种执行于... 由电网不对称故障等因素引起的不对称电压会对并网逆变器的正常运行产生不利影响。控制并网逆变器向电网中注入适当的负序电流,对提高逆变器对异常电网电压尤其是不对称电压的耐受能力和持续运行能力具有重要意义。该文提出一种执行于双同步旋转坐标系下的采用复系数比例积分控制器的不对称电流控制方法。该方法能够快速和无静差地控制正序和负序正弦交流信号。该控制方法无需分解和提取电网电流的正负序分量,控制结构相对简单,且该方法能够同时对正序和负序直轴和交轴电流实现近似解耦控制。同时,在控制器的参数设计中考虑并补偿数字控制延时的影响,从而使得所提控制方法在低开关和采样频率下能够获得良好的稳定性和动态性能。在开关频率为2kH z的样机上对所提方法进行实验研究,实验结果验证了该控制方法的可行性及其性能。 展开更多

关键词 并网逆变器 电流控制 不对称电网电压 同步旋转坐标系 比例积分控制器 复传递函数

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不平衡负载下四桥臂逆变器双重准比例复数积分控制策略 被引量：7

17

作者 徐永海 张蒙蒙 +3 位作者 杨依睿 张雪垠 关金萍 陈嘉敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期141-150,共10页

逆变器输出特性易受负载影响,负载不平衡时会导致逆变器三相输出电压不平衡。为了解决电压不平衡问题,提出了一种双重准比例复数积分(Dual quasi-proportional complex integral, DQPCI)控制器。此控制器不仅可将交流稳态误差控制在较... 逆变器输出特性易受负载影响,负载不平衡时会导致逆变器三相输出电压不平衡。为了解决电压不平衡问题,提出了一种双重准比例复数积分(Dual quasi-proportional complex integral, DQPCI)控制器。此控制器不仅可将交流稳态误差控制在较小范围内,还可有效抑制电压不平衡分量。首先,基于αβ0静止坐标系下四桥臂逆变器的数学模型,分析了逆变器的控制原理及DQPCI控制器的控制特点。其次,根据准比例谐振控制器、准比例复数积分控制器及DQPCI控制器的数学模型及电路模型,对比分析了三者之间的异同点及工作性能。此外,采用伯德图分析了控制器各参数及负载对系统性能影响,并在空载条件下进行了参数设计及校验。最后利用PSCAD进行仿真,结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 四桥臂逆变器 αβ0坐标系 不平衡负载 双重准比例复数积分控制器 电路模型

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新型的铁路电能质量综合治理控制策略 被引量：3

18

作者 宋平岗 周振邦 董辉 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期93-101,共9页

采用模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器对牵引供电系统中存在的无功、负序、谐波等电能质量问题进行治理。首先对V/v牵引供电系统中负序、无功、谐波等电能质量问题进行了分析,提出了比例复数积分控制方式。通过对比分析比例复数... 采用模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器对牵引供电系统中存在的无功、负序、谐波等电能质量问题进行治理。首先对V/v牵引供电系统中负序、无功、谐波等电能质量问题进行了分析,提出了比例复数积分控制方式。通过对比分析比例复数积分控制与不同控制策略的稳态误差以及频域特性,得出比例复数积分控制器在目标频率处有无穷大增益,并达到零稳态误差的控制效果,从理论上说明了该控制器的优良控制性能,能对牵引供电系统的电能质量起到综合治理的效果。最后在Matlab/Simulink中搭建模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器的仿真模型,模拟牵引变压器左右两端供电臂上负载不平衡的工况进行仿真分析,通过仿真证明了所提出的控制方式的有效性。 展开更多

关键词 铁路功率调节器 电能质量 模块化多电平换流器 比例复数积分控制 V/v变压器

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