EAST快控电源逆变器并联控制

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EAST超导托卡马克实验装置是一个核聚变实验装置。EAST快控电源是一个大容量单相逆变电源,其作用在于通过输出励磁电流来控制真空室内4个快控线圈的磁场,根据等离子体垂直位移来产生不同的励磁电流,进而产生快速变化的磁场来抑制等离子体在垂直方向上的位移。  针对EAST对快控电源输出大电流和快速响应的要求,快控电源采用了基于PWM移相多重化技术的多组逆变单元并联运行。各并联逆变单元之间由于电路参数上的差异和载波的移相,使得并联系统中必然存在环流。本文结合电力电子技术和控制理论,对快控电源逆变器并联系统中环流的产生及抑制进行了详细的分析和研究。论文主要内容如下:  (1)对逆变器并联系统中环流的定义及产生原因进行了分析,并调研了常用的逆变器并联控制策略。  (2)对快控电源中产生环流的主要因素进行了分析,并指出了系统中的环流不仅含有基波成分,还含有大量的谐波成分。  (3)当快控电源工作于电流给定模式时,分析了电流闭环反馈控制策略对逆变器并联系统中环流的影响,并进行了数字仿真和实验分析。  (4)对快控电源电压开环给定模式下的环流模型进行了分析,并提出了通过瞬时环流反馈引入虚拟电阻的瞬时均流控制策略。仿真和实验结果证明了该均流控制策略的可行性和有效性。
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