针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波,研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构,提出电网不对称故障下参考电流计算方法。利用模型预测控制取代电流环PI控制,结合PWM调制环节固定开...针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波,研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构,提出电网不对称故障下参考电流计算方法。利用模型预测控制取代电流环PI控制,结合PWM调制环节固定开关频率,根据电流预测模型和电流误差最小原则,不仅减小了网侧电流谐波和直流母线侧电压纹波,而且降低了平均开关次数进而减少了器件损耗。通过建立的交流侧110 V、直流侧300 V、输出功率0.7 k W的实验平台进行了实验验证,表明该系统具有良好的稳态性能。仿真结果和实验结果验证了所提出控制方法的有效性以及理论分析的正确性。展开更多
针对电力机车牵引变流器中故障率最高的单相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器,提出一种流形学习算法融合多域特征的故障诊断方法。根据整流器在不同工作状态下的时域、频域和时频域特征构建多域特征向量;采用Hessian局部线...针对电力机车牵引变流器中故障率最高的单相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器,提出一种流形学习算法融合多域特征的故障诊断方法。根据整流器在不同工作状态下的时域、频域和时频域特征构建多域特征向量;采用Hessian局部线性嵌入(Hessian local linear embedding,HLLE)算法融合多域特征,根据故障样本数和聚类结果,解决高维数据中固有维数和最近邻数选取困难的问题,得到用于描述故障特征的最优低维特征向量,减少特征之间的冲突和冗余;采用支持向量机进行模式识别,实现对整流器的故障诊断。结果表明:对不同的输出电压,不同的训练和测试比,15种故障模式均具有较高的诊断率。与其他方法相比,本文方法具有较好的融合效果和较强的鲁棒性。展开更多
针对车载双重化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制性能易受到模型不确定性和列车运行条件(输入电压、功率等级、电路参数等)变化影响的问题,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和模型预...针对车载双重化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制性能易受到模型不确定性和列车运行条件(输入电压、功率等级、电路参数等)变化影响的问题,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)的双闭环控制算法。其中,外环基于自抗扰控制理论,构建了基于误差驱动的ADRC(error-based ADRC,EADRC)控制器调节直流侧电压;内环结合基于内模原理的功率补偿方案使用两步MPDPC算法实现电流信号的控制。仿真和实验将所提自抗扰模型预测直接功率控制(ADRC-MPDPC)算法与传统基于比例积分的直接功率控制(proportional integral-based direct power control,PI-DPC)算法和PI-MPDPC方法进行对比,结果表明所提策略在系统启动、负载变化及工况切换等场景表现出更优的动态特性和鲁棒性能。展开更多
Based on a neutral point diode clamped eight-switch configuration, a general mathematical model of single phase bi-directional three-level (TL) rectifiers is built by proposing two equivalent TL arms for topology deri...Based on a neutral point diode clamped eight-switch configuration, a general mathematical model of single phase bi-directional three-level (TL) rectifiers is built by proposing two equivalent TL arms for topology derivation. A series of TL rectifiers are derived by using double TL and multi TL methods, and their characteristics are compared at the same time. A novel seven-switch double TL rectifier is constructed, and its operational principle and control algorithm are illustrated as well. Lastly, its waveform and harmonic spectrum are compared to those of multi TL rectifiers, and the adopted rectifier gains better performance and unit PF.展开更多
文摘针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波,研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构,提出电网不对称故障下参考电流计算方法。利用模型预测控制取代电流环PI控制,结合PWM调制环节固定开关频率,根据电流预测模型和电流误差最小原则,不仅减小了网侧电流谐波和直流母线侧电压纹波,而且降低了平均开关次数进而减少了器件损耗。通过建立的交流侧110 V、直流侧300 V、输出功率0.7 k W的实验平台进行了实验验证,表明该系统具有良好的稳态性能。仿真结果和实验结果验证了所提出控制方法的有效性以及理论分析的正确性。
文摘针对电力机车牵引变流器中故障率最高的单相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器,提出一种流形学习算法融合多域特征的故障诊断方法。根据整流器在不同工作状态下的时域、频域和时频域特征构建多域特征向量;采用Hessian局部线性嵌入(Hessian local linear embedding,HLLE)算法融合多域特征,根据故障样本数和聚类结果,解决高维数据中固有维数和最近邻数选取困难的问题,得到用于描述故障特征的最优低维特征向量,减少特征之间的冲突和冗余;采用支持向量机进行模式识别,实现对整流器的故障诊断。结果表明:对不同的输出电压,不同的训练和测试比,15种故障模式均具有较高的诊断率。与其他方法相比,本文方法具有较好的融合效果和较强的鲁棒性。
文摘针对车载双重化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制性能易受到模型不确定性和列车运行条件(输入电压、功率等级、电路参数等)变化影响的问题,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)的双闭环控制算法。其中,外环基于自抗扰控制理论,构建了基于误差驱动的ADRC(error-based ADRC,EADRC)控制器调节直流侧电压;内环结合基于内模原理的功率补偿方案使用两步MPDPC算法实现电流信号的控制。仿真和实验将所提自抗扰模型预测直接功率控制(ADRC-MPDPC)算法与传统基于比例积分的直接功率控制(proportional integral-based direct power control,PI-DPC)算法和PI-MPDPC方法进行对比,结果表明所提策略在系统启动、负载变化及工况切换等场景表现出更优的动态特性和鲁棒性能。
基金National Nature Science Foundation of China(50277017)
文摘Based on a neutral point diode clamped eight-switch configuration, a general mathematical model of single phase bi-directional three-level (TL) rectifiers is built by proposing two equivalent TL arms for topology derivation. A series of TL rectifiers are derived by using double TL and multi TL methods, and their characteristics are compared at the same time. A novel seven-switch double TL rectifier is constructed, and its operational principle and control algorithm are illustrated as well. Lastly, its waveform and harmonic spectrum are compared to those of multi TL rectifiers, and the adopted rectifier gains better performance and unit PF.
