电工技术学报  2017, Vol. 32 Issue (22): 13-21    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.160257
电力电子与电力传动 |
H桥级联型多电平高压调速系统低速畸变补偿控制技术
张亮1, 2, 陈国栋3, 朱纪洪2, 袁宇波4, 水恒华1
1. 南京工程学院电力工程学院 南京 211167。
2. 清华大学智能技术与系统国家重点实验室 北京 100084
3. 上海电气集团输配电有限公司 上海 200042。
4. 国网江苏省电力公司电力科学研究院 南京 211102
Distortion Compensation Control Designed for H-Bridge Cascade Multi-Level Converter under Low Speed Condition
Zhang Liang1, 2, Chen Guodong3, Zhu Jihong2, Yuan Yubo4, Shui Henghua1
1. School of Power Electric Engineering Nanjing Institute of Technology Nanjing 211167 China.
2. State Lab of Intelligent Technology and Systems Tsinghua University Beijing 100084 China.
3. Shanghai Electric Power Transmission & Distribution Group Shanghai 200042 China.
4. Jiangsu Electric Power Research Institute Nanjing 211102 China
全文: PDF (26030 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 H桥级联型多电平高压交流调速系统在低转速运行工况下,变频器处于低幅值调制比逆变状态,加之死区效应等非线性因素影响,导致变频器自身输出电压会出现严重畸变。针对这个问题,提出一种含定子电流畸变补偿的复合矢量控制技术,并详细介绍含畸变补偿矢量控制技术的设计原理与应用过程,包括转速变化情况下的电动机定子电流的谐波分量提取,以及畸变校正补偿的具体实现。同时,利用最小二乘法,推导出一种基于PID的时滞补偿器以改善系统响应输出特性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型进行仿真研究,并在搭建的小型样机平台上进行试验验证,效果良好,仿真与试验结果证明了所提方法的有效性。
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作者相关文章
张亮
陈国栋
朱纪洪
袁宇波
水恒华
关键词 级联多电平矢量控制畸变补偿    
Abstract:Under low speed condition, the output voltage distortion of the cascade multilevel converter by low index modulation and dead-time is existed. In the paper, a novel vector control is presented to compensate the current distortion. A vector control scheme was put forward for asynchronous machine driven by a cascaded multi-level inverter to compensate dead-time effect of inverter and provide sinusoidal currents. The distortion causes and distortion component extraction method were analyzed in detail. Meanwhile, based on the least squares method, a PID time-delay compensator for enhancing the system response property is devised. Finally, the experimental test platform for the prototype is designed. The simulation results and experimental data show the effectiveness of the proposed algorithm.
Key wordsCascade    multi-level,    vector    control,    distortion    compensation   
收稿日期: 2016-03-07      出版日期: 2017-12-05
PACS: TM46  
基金资助:国家自然科学基金(51607084)、国家重点研发计划(2017YFB0903504)、江苏重点研发计划(BE2017169)、江苏自然科学基金(BK20130740)、江苏工业支撑计划(BE2014876)、江苏六大人才高峰项目(2015ZNDW008)、江苏配电网协同创新中心基金(XTCX2016-8)和国家电网指南项目(5210EF17002B)资助
通讯作者: 陈国栋 男,1982年生,博士,高级工程师,研究方向为大功率电力电子技术。E-mail: chengd@shanghai-electric.com.   
作者简介: 张亮 男,1982年生,博士,副教授,研究方向为大功率电力电子技术。E-mail: zhldream@126.com
引用本文:   
张亮, 陈国栋, 朱纪洪, 袁宇波, 水恒华. H桥级联型多电平高压调速系统低速畸变补偿控制技术[J]. 电工技术学报, 2017, 32(22): 13-21. Zhang Liang, Chen Guodong, Zhu Jihong, Yuan Yubo, Shui Henghua. Distortion Compensation Control Designed for H-Bridge Cascade Multi-Level Converter under Low Speed Condition. Transactions of China Electrotechnical Society, 2017, 32(22): 13-21.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.160257          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2017/V32/I22/13