基于相位补偿的LCL滤波变换器鲁棒有源阻尼设计与分析

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mumuww
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在分布式发电系统中,电力电子变换器作为不同供电母线之间的变换接口,对能量的转换起着至关重要的作用。变换器的性能直接影响了整个电网系统的运行可靠性。PWM变换器具有易于实现、电压和电流调整能量强的特点,常用于分布式发电系统中。但由于PWM的调制特性,PWM变换器常需要使用滤波器对开关谐波进行抑制。单电感L型滤波器以其简单、稳定性高的特点,广泛应用于电力电子变换器中用于谐波抑制。但L型滤波器体积和重量大、成本较高。LCL滤波器以其更高的高频谐波衰减能力,成为降低滤波器电感值、成本和体积的解决方案。但LCL滤波器作为一个三阶系统,其固有的谐振尖峰会容易导致系统不稳定问题,需要在PWM控制中加入阻尼以保证系统稳定性。本文以LCL滤波器谐振尖峰有源阻尼控制为主要研究内容,提出了基于相位补偿的有源阻尼方法,通过在控制器中引入了全通滤波器实现电流环的稳定控制,并具有抗电网阻抗和滤波电容参数变化的鲁棒性。本文首先以单相AC/DC整流器的电流环控制为基础,分别讨论了在连续域和离散域内采样频率和LCL滤波器谐振频率之间的关系并做了深入的研究,分析了延时环节对系统的影响。针对延时环节造成的电流环控制不稳定现象,本文分别介绍了传统上用于谐振尖峰阻尼的无源阻尼和有源阻尼。为了避免无源阻尼对系统功率的损耗,本文以有源阻尼法为研究重点,对常用的有源阻尼方法进行了开环Bode图分析和仿真验证。最后论文提出了基于相位补偿的有源阻尼法,引入相位超前补偿和相位滞后补偿使变换器电流环控制满足Nyquist稳定性判据。针对变换器侧电流反馈方法,采用全通滤波器对特定频率处进行相位设计,给出了分别以电容参数偏移和电网阻抗容许变化范围为准则的全通滤波器设计方法。其实质为通过-180°穿越相位的重新配置保证LCL滤波器谐振频率变化时的电流控制稳定性。为了验证理论分析和设计准则,本文搭建了基于d SPACE DS1006的实验验证平台,对变换器侧电流反馈控制方式下的基于全通滤波器有源阻尼方法进行了验证。试验结果表明,本文提出的有源阻尼方法能够有效的保证整流器的电流环控制稳定性,验证了所提出的全通滤波器的设计准则,并在滤波电容参数漂移与电网阻抗变化条件下具有较高的鲁棒性。
其他文献
在实际生活中,我们发现高层住宅交房后呈现的景观效果远远低于销售宣传的设计预期效果,主要是体现在景观生态、景观美学上效果差,究其原因是景观营造管理不力所致和细节处理不到位,景观工程作为一门艺术工程,不仅要有严谨科学的工程项目管理,还有优秀的艺术欣赏水平,住宅景观不仅要满足使用功能方面的需求,还要人们满足艺术方面的需求。针对目前高层住宅景观营造管理出现的问题,以置信逸都·丹郡F区项目为例,研究如何在高
近年环境问题愈加严峻。由于全球汽车保有量的增加,汽车尾气排放所造成的污染在移动源污染中所占比重较大,其中柴油车尾气排放所造成的氮氧化物排放更是达70%[1]。选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)是用于减少柴油车氮氧化物排放的有效技术。其化学原理为使用尿素作为还原剂,在一定条件下将尾气中氮氧化物还原为氮气和水。简要步骤为后处理系统控制器(Dosin
本论文对铅离子(Pb2+)引起的环境污染、现阶段铅离子的检测方法、铅离子载体的种类、新型铅离子载体的合成、快速扫描循环伏安法进行了系统性的概述。铅离子载体是相关铅离子检测中对铅离子进行特异性识别的载体,铅离子载体可以通过氢键、范德华力、静电作用力、堆积力等作用力来实现对铅离子的特异性识别。本论文基于两种不同种类的铅离子载体构建了电化学传感器,并通过快速扫描循环伏安法实现了对铅离子的高灵敏度检测。具
早幼粒细胞白血病锌指蛋白(promyelocytic leukaemia zinc finger, PLZF),亦称为ZBTB16(zinc finger and BTB domain containing 16),作为一种转录抑制因子,具有参与调控细胞周期、增殖、分化和凋亡等多种功能。研究表明,PLZF表达下调所引起的细胞凋亡失控与粒系白血病以及前列腺癌、恶性黑色素瘤等实体瘤的发生和发展密切相关
低压差线性稳压器(Low dropout regulator,LDO)是电源管理芯片的重要组成部分,具有结构简单、功耗低、噪声小的特点,能够为后级负载电路提供稳定干净的直流电压。无片外电容LDO无需外接片外电容器,符合片上系统的微型化发展趋势,成为近年来的研究热点。本文介绍了LDO的工作原理、电路结构及参数指标,并且围绕无片外电容LDO的结构,设计了一款高电源抑制、快速瞬态响应的无片外电容LDO电
随着我国经济的高速发展,城市基础建设不断地改进和完善,城市地下空间的利用是目前各大城市发展的主要趋势,我国城市化的发展需要大量规划各种地下管线,老旧地下管网的老化,都是为非开挖技术的发展提供了广阔的前景。而微型顶管施工技术与“明挖式”相比具有环境干扰小,不影响交通,而且不需要大量运输堆放杂土,噪声小,地面沉降及地层结构扰动小,同时施工周期短,社会经济效益明显等优势。本文主要通过研究目前微型顶管顶推
随着工业自动化时代的到来,国际国内市场对电机伺服系统提出了更高的要求,只有伺服系统的控制程度、精度和效率更高才能满足时代的需求。随着直流电机的缺点日渐表现出来,如直流电机中装有换向器和电刷,换向器在工作时由于发生摩擦会产生电火花等。交流永磁同步电机是交流伺服控制系统的执行器件的一种,该电机以精度高、稳定性高等特点迅速占领了电机领域,获得了很多研究机构和研究人员的青睐。因此,开展永磁同步电机的控制系
在自动制造系统中,死锁问题以及系统稳健性问题一直备受研究者们的青睐。通过Petri网建模的自动制造系统,对于死锁问题的分析主要有结构分析和可达图分析两种。结构分析主要是通过添加控制器,使得严格极小信标不被清空,实现死锁控制,但是现有的大部分基于信标的控制策略往往不是最大许可的。基于Petri网模型的全局可达图分析技术,由于可以获得整个系统的全局信息,因而在考虑整个系统的行为许可性方面有较大的优势,
随着汽车智能化的发展,无人驾驶汽车将逐渐成为未来汽车行业的发展方向,无人驾驶汽车可以有效避免人工驾驶的诸多失误,从而提高道路交通的安全性和通行效率。交通系统实现有人驾驶到完全无人驾驶的转换短时间内很难达成,有人驾驶和无人驾驶混行的状态将长期存在。所以,研究该转换期内无人驾驶汽车在城市交通系统中的不同占比对道路交通安全的影响尤为重要。本文以城市典型场景为研究对象,运用微观仿真技术构建不同的城市道路模
INK4a/ARF基因位点是高等动物中迄今已知的唯一通过基因重叠编码二个 多肽的实例。外显子 1α、2、3编码 p16INK4a,外显子1β、2、3编码 p19ARF。 敲除外显子2、3的小鼠虽然能够成活和繁殖,但在生长发育早期就发生肿瘤。 敲除了外显子1β的小鼠的表型与敲除了外显子2,3的小鼠几乎完全相同。这