基于反馈线性化的AFE变频器功率控制
发布时间：2021-02-03 22:56
提出一种新的有源前端（Active Front End,AFE）变频器功率控制策略,仿真测试验证了基于该策略的AFE变频器具有交流侧电流畸变小、直流电压稳定、静态和动态性能好、能量可双向流动等优点。该策略基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论和同步旋转坐标变换,将AFE变频器功率控制模型转化为线性、时不变的解耦系统,有利于控制系统的设计及实现。
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
中AFE变频器
基于反馈线性化的AFE变频器功率控制—342—联电压大于直流电网电压的直流电源，可实现再生电能通过AFE变频器回馈给电网的仿真，仿真结果见图5。由图5可知，在0.9s时刻AFE变频器由整流状态切换到逆变状态，交流电流与交流电压相位相差180°，有功功率变为负，即通过AFE变频器的能量可双向流动，且直流电压波动较小，系统保持稳定运行。a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图3AFE变频器整流状态仿真波形图4AFE变频器交流侧电流谐波FFT分析a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图5AFE变频器逆变状态仿真波形5结论本文基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论，提出一种完全线性化的AFE变频器功率解耦控制策略，通过仿真验证了所提策略的有效性，采用该策略的AFE变频器具有良好的静态和动态性能，应用在船舶电力推进系统上可满足频繁起动、改变航速、制动等需求。参考文献：[1]谢家纯.电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J].船舶工程,2011(S2):61-64.[2]胡绍权,胡军.交流变频调速电力推进系统[J].船舶工程,1994(1):39-41,3.[3]栾胜利.船舶电力推进技术的发展[J].船电技术,2009,29(4):46-49.[4]孙玉良.有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J].船舶与海洋工程,2009(2):30-32.[5]孟凡刚,杨世彦,杨威.多脉波整流技术综述[J].电力自动化设备,2012,32(2):9-22.[6]郭燚.AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J].上海海事大学学报,2014,35(4):68-74.[7]王耀,金焘,张荣
基于反馈线性化的AFE变频器功率控制—342—联电压大于直流电网电压的直流电源，可实现再生电能通过AFE变频器回馈给电网的仿真，仿真结果见图5。由图5可知，在0.9s时刻AFE变频器由整流状态切换到逆变状态，交流电流与交流电压相位相差180°，有功功率变为负，即通过AFE变频器的能量可双向流动，且直流电压波动较小，系统保持稳定运行。a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图3AFE变频器整流状态仿真波形图4AFE变频器交流侧电流谐波FFT分析a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图5AFE变频器逆变状态仿真波形5结论本文基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论，提出一种完全线性化的AFE变频器功率解耦控制策略，通过仿真验证了所提策略的有效性，采用该策略的AFE变频器具有良好的静态和动态性能，应用在船舶电力推进系统上可满足频繁起动、改变航速、制动等需求。参考文献：[1]谢家纯.电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J].船舶工程,2011(S2):61-64.[2]胡绍权,胡军.交流变频调速电力推进系统[J].船舶工程,1994(1):39-41,3.[3]栾胜利.船舶电力推进技术的发展[J].船电技术,2009,29(4):46-49.[4]孙玉良.有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J].船舶与海洋工程,2009(2):30-32.[5]孟凡刚,杨世彦,杨威.多脉波整流技术综述[J].电力自动化设备,2012,32(2):9-22.[6]郭燚.AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J].上海海事大学学报,2014,35(4):68-74.[7]王耀,金焘,张荣
【参考文献】：
期刊论文
[1]AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J]. 郭燚,李硕,许慧敏,张晓旭. 上海海事大学学报. 2014(04)
[2]多脉波整流技术综述[J]. 孟凡刚,杨世彦,杨威. 电力自动化设备. 2012(02)
[3]三相电压型PWM整流器准定频直接功率控制[J]. 杨达亮,卢子广,杭乃善,李国进. 中国电机工程学报. 2011(27)
[4]电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J]. 谢家纯. 船舶工程. 2011(S2)
[5]PWM整流器硬件在环实时仿真系统研究[J]. 王耀,金焘,张荣,陈次祥,刘莉飞. 船舶工程. 2010(02)
[6]PWM整流器在静止坐标系下的准直接功率控制[J]. 李子欣,李耀华,王平,朱海滨,陈峻岭,谈龙成,刘丛伟. 中国电机工程学报. 2010(09)
[7]有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J]. 孙玉良. 上海造船. 2009(02)
[8]船舶电力推进技术的发展[J]. 栾胜利. 船电技术. 2009(04)
[9]基于有功和无功独立调节的VSC-HVDC控制策略[J]. 赵成勇,李金丰,李广凯. 电力系统自动化. 2005(09)
[10]采用dq0坐标的VSC-HVDC稳态模型与控制器设计[J]. 陈谦,唐国庆,胡铭. 电力系统自动化. 2004(16)
本文编号：3017288
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
中AFE变频器
基于反馈线性化的AFE变频器功率控制—342—联电压大于直流电网电压的直流电源，可实现再生电能通过AFE变频器回馈给电网的仿真，仿真结果见图5。由图5可知，在0.9s时刻AFE变频器由整流状态切换到逆变状态，交流电流与交流电压相位相差180°，有功功率变为负，即通过AFE变频器的能量可双向流动，且直流电压波动较小，系统保持稳定运行。a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图3AFE变频器整流状态仿真波形图4AFE变频器交流侧电流谐波FFT分析a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图5AFE变频器逆变状态仿真波形5结论本文基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论，提出一种完全线性化的AFE变频器功率解耦控制策略，通过仿真验证了所提策略的有效性，采用该策略的AFE变频器具有良好的静态和动态性能，应用在船舶电力推进系统上可满足频繁起动、改变航速、制动等需求。参考文献：[1]谢家纯.电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J].船舶工程,2011(S2):61-64.[2]胡绍权,胡军.交流变频调速电力推进系统[J].船舶工程,1994(1):39-41,3.[3]栾胜利.船舶电力推进技术的发展[J].船电技术,2009,29(4):46-49.[4]孙玉良.有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J].船舶与海洋工程,2009(2):30-32.[5]孟凡刚,杨世彦,杨威.多脉波整流技术综述[J].电力自动化设备,2012,32(2):9-22.[6]郭燚.AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J].上海海事大学学报,2014,35(4):68-74.[7]王耀,金焘,张荣
基于反馈线性化的AFE变频器功率控制—342—联电压大于直流电网电压的直流电源，可实现再生电能通过AFE变频器回馈给电网的仿真，仿真结果见图5。由图5可知，在0.9s时刻AFE变频器由整流状态切换到逆变状态，交流电流与交流电压相位相差180°，有功功率变为负，即通过AFE变频器的能量可双向流动，且直流电压波动较小，系统保持稳定运行。a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图3AFE变频器整流状态仿真波形图4AFE变频器交流侧电流谐波FFT分析a)交流侧电压、电流b)传输功率、直流侧电压图5AFE变频器逆变状态仿真波形5结论本文基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论，提出一种完全线性化的AFE变频器功率解耦控制策略，通过仿真验证了所提策略的有效性，采用该策略的AFE变频器具有良好的静态和动态性能，应用在船舶电力推进系统上可满足频繁起动、改变航速、制动等需求。参考文献：[1]谢家纯.电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J].船舶工程,2011(S2):61-64.[2]胡绍权,胡军.交流变频调速电力推进系统[J].船舶工程,1994(1):39-41,3.[3]栾胜利.船舶电力推进技术的发展[J].船电技术,2009,29(4):46-49.[4]孙玉良.有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J].船舶与海洋工程,2009(2):30-32.[5]孟凡刚,杨世彦,杨威.多脉波整流技术综述[J].电力自动化设备,2012,32(2):9-22.[6]郭燚.AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J].上海海事大学学报,2014,35(4):68-74.[7]王耀,金焘,张荣
【参考文献】：
期刊论文
[1]AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用[J]. 郭燚,李硕,许慧敏,张晓旭. 上海海事大学学报. 2014(04)
[2]多脉波整流技术综述[J]. 孟凡刚,杨世彦,杨威. 电力自动化设备. 2012(02)
[3]三相电压型PWM整流器准定频直接功率控制[J]. 杨达亮,卢子广,杭乃善,李国进. 中国电机工程学报. 2011(27)
[4]电力推进在船舶上的应用及系统设计研究[J]. 谢家纯. 船舶工程. 2011(S2)
[5]PWM整流器硬件在环实时仿真系统研究[J]. 王耀,金焘,张荣,陈次祥,刘莉飞. 船舶工程. 2010(02)
[6]PWM整流器在静止坐标系下的准直接功率控制[J]. 李子欣,李耀华,王平,朱海滨,陈峻岭,谈龙成,刘丛伟. 中国电机工程学报. 2010(09)
[7]有源前端变频器在船舶电力推进中的应用[J]. 孙玉良. 上海造船. 2009(02)
[8]船舶电力推进技术的发展[J]. 栾胜利. 船电技术. 2009(04)
[9]基于有功和无功独立调节的VSC-HVDC控制策略[J]. 赵成勇,李金丰,李广凯. 电力系统自动化. 2005(09)
[10]采用dq0坐标的VSC-HVDC稳态模型与控制器设计[J]. 陈谦,唐国庆,胡铭. 电力系统自动化. 2004(16)
本文编号：3017288
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