电力机车牵引传动系统的多模式调制策略及切换方法研究 被引量：10

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作者 苑国锋 陈栋 郑春雨 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期126-135,共10页

针对交流电力机车牵引传动系统开关频率低的特点,研究了牵引系统的多模式脉宽调制策略以及不同调制策略之间的切换方法,实现了电机控制算法和多模式调制策略的统一框架设计。根据不同调制模式的特点,提出了一种由异步调制切换至同步SVPW... 针对交流电力机车牵引传动系统开关频率低的特点,研究了牵引系统的多模式脉宽调制策略以及不同调制策略之间的切换方法,实现了电机控制算法和多模式调制策略的统一框架设计。根据不同调制模式的特点,提出了一种由异步调制切换至同步SVPWM再到同步SHEPWM调制直至方波调制的多模式PWM调制策略;针对不同调制模式在切换过程中出现的问题,使用了一种三相同步的切换方法;为避免电机控制算法和多模式脉宽调制策略之间存在的相角匹配问题,提出了可以简化算法实现复杂程度的统一框架设计方法,并论述了在低采样率下电流调节器和磁链观测器的设计过程;最后,在小功率牵引实验平台实现了无速度传感器电力机车牵引工况下全速域的稳定运行,实验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 牵引系统 多模式脉宽调制 切换方法 特定谐波消除PWM 磁链观测器 统一框架设计

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基于定子磁链矢量偏差的多模式SHEPWM切换策略研究 被引量：2

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作者 苑国锋 沈阳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期139-148,共10页

针对电力机车牵引系统在全速度范围运行应用多模式脉宽调制技术时,不同调制模式切换过程会产生转矩和电流冲击的问题,通过研究不同特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)模式下的定子磁链矢量偏差与输出转矩冲击之间的关系,提出一种基于定子磁... 针对电力机车牵引系统在全速度范围运行应用多模式脉宽调制技术时,不同调制模式切换过程会产生转矩和电流冲击的问题,通过研究不同特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)模式下的定子磁链矢量偏差与输出转矩冲击之间的关系,提出一种基于定子磁链矢量偏差的SHEPWM最优切换点选择策略。在论述稳态定子磁链轨迹与调制度之间关系的基础上,给出依据开关序列对调制模式切换前后定子磁链矢量进行离线重构的方法,并以此为依据计算不同切换点处的定子磁链矢量偏差,通过对比定子磁链矢量的角度偏差和幅值偏差选择出最优切换点。该方法不需要复杂的理论计算过程,不受具体调制方式与电机参数影响,简化了调制模式的切换算法。仿真和实验验证了最优切换点选择策略的通用性和有效性。 展开更多

关键词 牵引系统 多模式调制 转矩冲击 定子磁链矢量 调制度 最优切换点

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大功率光伏逆变器的低电压穿越控制 被引量：68

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作者 周京华 刘劲东 +1 位作者 陈亚爱 李津 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1799-1807,共9页

根据光伏阵列输出特性和电网电压异常时响应要求,选取抑制负序电流以保持三相并网电流平衡作为控制目标,建立含有LCL网侧滤波器的并网逆变器数学模型,计算精确的电流指令。基于正负序双电流环控制,提出电网电压不平衡时的滤波电容电流... 根据光伏阵列输出特性和电网电压异常时响应要求,选取抑制负序电流以保持三相并网电流平衡作为控制目标,建立含有LCL网侧滤波器的并网逆变器数学模型,计算精确的电流指令。基于正负序双电流环控制,提出电网电压不平衡时的滤波电容电流前馈有源阻尼控制,并引入电网电压前馈以抑制电压跌落瞬间的电流冲击,结合快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证了大功率光伏并网系统的稳定并网运行和电网故障时的低电压穿越。仿真及实验结果均验证了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 大功率光伏逆变器 不平衡控制 有源阻尼 电压前馈 低电压穿越

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基于参数辨识的PMSM电流环在线自适应控制方法 被引量：44

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作者 杨立永 张云龙 +1 位作者 陈智刚 李正熙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期86-91,共6页

针对永磁同步电机矢量控制系统中电流控制器性能因电机参数变化而下降的问题,提出了一种基于参数辨识的电流环在线自适应控制方法。利用带遗忘因子的递推最小二乘法对永磁同步电动机定子电阻和永磁体磁链进行在线辨识,然后利用得到的定... 针对永磁同步电机矢量控制系统中电流控制器性能因电机参数变化而下降的问题,提出了一种基于参数辨识的电流环在线自适应控制方法。利用带遗忘因子的递推最小二乘法对永磁同步电动机定子电阻和永磁体磁链进行在线辨识,然后利用得到的定子电阻和永磁体磁链对电机d-q轴电感进行在线估计,最后利用得到的辨识值计算出实时运行条件下的电流环PI参数值。实验结果表明采用本文方法计算所得的PI参数值能够在电机参数发生变化时快速实现电流的精确控制。 展开更多

关键词 永磁同步电机 矢量控制 电流环 在线参数辨识

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梯度式变步长MPPT算法在光伏系统中的应用 被引量：98

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作者 陈亚爱 周京华 +1 位作者 李津 周玲玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第19期3156-3161,共6页

针对光伏系统最大功率点跟踪技术的研究和应用现状,提出一种梯度式变步长扰动观察法。该方法基于梯度寻优思想,在扰动过程中按照P-U特性曲线的斜率可自动改变扰动步长,进而提高系统寻优效率。但由于扰动观察法自身存在缺陷,在外部条件... 针对光伏系统最大功率点跟踪技术的研究和应用现状,提出一种梯度式变步长扰动观察法。该方法基于梯度寻优思想,在扰动过程中按照P-U特性曲线的斜率可自动改变扰动步长,进而提高系统寻优效率。但由于扰动观察法自身存在缺陷,在外部条件出现剧烈变化时,可能存在误判问题并最终导致故障。为解决该问题,在梯度式变步长扰动观察法基础上引入功率预测算法。基于该扰动观察法的控制策略,利用Matlab/Simulink对光伏系统的静、动态特性进行仿真,验证该方法的可行性。并在10 kW样机上进行实验研究,结果表明该方法具有很好的动、稳态性能,能有效地消除误判,实现最大功率点跟踪。 展开更多

关键词 最大功率点跟踪 变步长 扰动观察法 误判

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三电平有源电力滤波器谐波电流及中点电位平衡控制 被引量：17

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作者 周京华 柴小丰 +2 位作者 祝天岳 陈亚爱 章小卫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期2012-2019,共8页

针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确... 针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确性,搭建了三电平有源电力滤波器实验平台,实验结果验证了改进型预测电流和中点电位平衡控制策略的有效性与可行性。 展开更多

关键词 三电平 有源电力滤波器 小信号数学模型 预测电流 中点电位平衡

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微电网多微源能量优化协调控制 被引量：7

7

作者 胡长斌 王鑫 +3 位作者 罗珊娜 李正熙 杨旭 孙力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期36-43,共8页

该文在风储荷互补微电网拓扑结构的基础上,提出一种基于预测框架的微电网能量协调优化方法,以完成能量分配的协调控制并提高微电网运行的经济利益。首先,对风储荷微电网模型中的风力发电机和蓄电池微源建立能满足实际约束的外特性数学... 该文在风储荷互补微电网拓扑结构的基础上,提出一种基于预测框架的微电网能量协调优化方法,以完成能量分配的协调控制并提高微电网运行的经济利益。首先,对风储荷微电网模型中的风力发电机和蓄电池微源建立能满足实际约束的外特性数学模型。然后,通过考虑实时电价、风功率值以及负荷状态,构建微电网运行费用最小目标函数,基于预测的滚动时域优化控制框架,根据预测结果利用复杂过程全局优化进化算法对微网系统预测时域内每个时刻的控制量进行滚动最优求解。通过对蓄电池充放电状态和与电网间的电能交易值进行预估,实现基于预测的滚动时域控制框架下的微网经济最优协调控制方案。仿真结果表明,该方案能够充分发挥滚动时域优化与复杂过程全局优化进化算法的优势,有效保证微网中各子系统之间动态交互,实现微网各组成部分之间能量协调控制和经济优化,合理降低微网运行成本,从而验证所提方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 预测策略 微电网 滚动时域 经济运行优化

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FPGA全数字电力电子变换控制器设计 被引量：2

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作者 周京华 王晨 +2 位作者 张新雷 章小卫 陈亚爱 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期99-112,共14页

针对目前的电力电子变换控制器多以数字信号处理器为核心进行设计、其存在的固有延时以及指令顺序执行特性无法满足一些实时性高、灵活性强的应用场合需求问题,研究了具有硬件并行与准模拟电路特性的现场可编程门阵列,可更好地用于构建... 针对目前的电力电子变换控制器多以数字信号处理器为核心进行设计、其存在的固有延时以及指令顺序执行特性无法满足一些实时性高、灵活性强的应用场合需求问题,研究了具有硬件并行与准模拟电路特性的现场可编程门阵列,可更好地用于构建高性能数字控制系统。通过分析电力电子控制器设计现状和FPGA电力电子控制器的典型应用,得出以FPGA为核心的电力电子控制器的特点,提出了具有指导意义的FPGA全数字电力电子控制器设计原则和设计方法。基于此,设计了有源电力滤波器FPGA全数字控制器,并与DSP控制器在控制性能上进行了具体比较,最后结合电力电子装置发展趋势对FPGA全数字控制器的应用前景进行了展望,期望为FPGA在电力电子控制器中的设计与应用提供有益思路。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 电力电子控制器 数字控制系统 设计原则 设计方法 有源电力滤波器

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基于光伏发电系统的磁流变阻尼器电源

9

作者 陈亚爱 刘明远 +1 位作者 周京华 邱欢 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期692-700,共9页

为解决磁流变阻尼器安装位置远离电网、不易获得电能的问题,该文提出两级Buck主电路拓扑,该拓扑主要由太阳能光伏电池和蓄电池两种供电单元组成,将新能源引入到磁流变阻尼器的供电电源中,很好地解决了磁流变阻尼器工作在远离电网或不易... 为解决磁流变阻尼器安装位置远离电网、不易获得电能的问题,该文提出两级Buck主电路拓扑,该拓扑主要由太阳能光伏电池和蓄电池两种供电单元组成,将新能源引入到磁流变阻尼器的供电电源中,很好地解决了磁流变阻尼器工作在远离电网或不易获得电能的问题。根据太阳能光伏电池和蓄电池之间的能量流动关系,提出一种能量管理控制策略,使系统处于最佳运行模式,给磁流变阻尼器提供所需电流。在此基础上,搭建系统仿真模型和实验样机,验证了所提主电路拓扑的可行性和能量管理控制策略的正确性。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 太阳能光伏电池 蓄电池 能量管理

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基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略 被引量：2

10

作者 苑国锋 张贵 +1 位作者 沈阳 张虎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2969-2978,共10页

大功率牵引传动系统通常开关频率低,在全速运行范围内采用多模式调制策略优化电流波形。为解决多模式调制切换过程中出现的电流冲击和转矩波动,该文对切换过程中电机定子磁链进行研究,提出一种基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略。... 大功率牵引传动系统通常开关频率低,在全速运行范围内采用多模式调制策略优化电流波形。为解决多模式调制切换过程中出现的电流冲击和转矩波动,该文对切换过程中电机定子磁链进行研究,提出一种基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略。所提策略通过脉冲插入精确补偿切换过程的定子磁链矢量偏差,确保控制切换前后的定子磁链轨迹连续,从而实现定子磁链轨迹的无差跟踪和调制模式的平滑切换。所提方法可在任意采样点实现切换,不依赖具体的电机参数和调制模式,具有良好的通用性。仿真和实验结果验证所提策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 多模式调制 脉冲插入 磁链重构 定子磁链矢量偏差补偿

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基于开关时刻修正的多模式调制切换策略 被引量：5

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作者 苑国锋 沈阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1171-1180,共10页

电力牵引传动系统通常采用多模式调制策略。为了解决调制模式之间切换产生的电流和转矩冲击问题,该文对调制模式切换引起的定子磁链偏差进行研究,提出一种通用多模式调制切换策略。该策略通过分析改变开关时刻对两相静止坐标系下定子磁... 电力牵引传动系统通常采用多模式调制策略。为了解决调制模式之间切换产生的电流和转矩冲击问题,该文对调制模式切换引起的定子磁链偏差进行研究,提出一种通用多模式调制切换策略。该策略通过分析改变开关时刻对两相静止坐标系下定子磁链的影响,计算出各相开关时刻的补偿幅度对定子磁链偏差进行补偿,从而实现多模式调制的平滑切换。该策略直接对定子磁链偏差进行补偿,不受具体调制方式和电机参数约束,可实现任意时刻无冲击切换。仿真和实验验证了定子磁链偏差补偿策略的通用性和有效性。 展开更多

关键词 多模式调制 转矩冲击 切换方法 定子磁链偏差 开关时刻修正

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