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切换中点升压逆变器
Switched-Midpoint Boost Inverter (SMBI)
Sze Sing Lee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
摘要:传统的三电平逆变器,如 T 型拓扑结构,使用两个串联的直流母线电容来产生三个对称的电压电平。由于其最大电压电平仅限制在直流母线电压的一半,因此需要一个前端升压转换器来扩展电压增益,从而构成两级拓扑结构。本文介绍了一种单级三相升压逆变器,即开关中点升压逆变器(SMBI)。所提出的拓扑结构通过在直流母线电容的中点并入一个功率开关,实现了对直流母线电容的控制。通过在升压电感充电期间使直流母线电容并联,自然地保持了电压平衡,无需任何电压平衡控制器或传感器。在给定的升压电感充电占空比下,所提出的 S...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项开关中点升压逆变器(SMBI)技术呈现出显著的应用价值,特别是在光伏逆变器和储能系统领域。 该技术的核心优势在于实现单级拓扑结构,相比传统两级方案,通过在直流母线电容中点引入功率开关,使电容在充电时并联连接,自然实现电压平衡。这一创新设计可将直流母线电压提升至传统方案...
考虑全动态特性与满载区域的永磁同步风力发电机变桨控制策略
Pitch Control Scheme Considering Entire Dynamics and Full-Load Region in PMSG-Based Wind Turbines
Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
大型风力机采用轻质材料建造,导致其在运行期间更易受阵风和尾流效应等外部扰动影响。本文旨在建立变桨控制系统设计与永磁同步风力机传动链、叶片及塔架固有动力学特性之间的联系。通过构建完整的动态模型,提出一种基于增益调度PI控制的变桨控制器,覆盖全变桨作动范围,并根据实时运行点调节参数,以保证稳定裕度并降低机组载荷。控制器设计结合频域响应、极坐标分析与模态分析,在多种工况下对线性化模型进行评估。非线性仿真结果表明,所提控制器较传统PI控制器具有更优的动态性能。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的基于增益调度的PI控制策略,可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的功率控制优化。特别是其考虑全动态特性的建模方法,有助于提升阳光电源产品在大功率场景下的稳定性控制。通过引入实时参数调节机制,可优化储能PCS的动态响应特性,提高...
无注入式转子位置估计误差补偿用于简化凸极高速永磁同步电机无传感器驱动
Injection-Free Rotor Position Estimation Error Compensation for Simplified Salient High-Speed Permanent Magnet Synchronous Machine Sensorless Drive
Yinfeng Hu · Wei Hua · Mingjin Hu · Yuchen Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
高速永磁同步电机(HSPMSM)具有高功率密度优势,人为引入磁路不对称形成的凸极结构可进一步提升该性能。然而,低开关基频比使无传感器控制中的转子位置估计更为复杂。现有算法依赖复杂的非线性矩阵运算,不利于大规模应用。本文提出一种基于电流纹波采样的无注入、抗死区效应且无需额外检测的误差识别方法,并结合噪声抑制滤波器与闭环调节实现平滑补偿。实验在45 kr/min氢泵用样机上验证了该方法的有效性。
解读: 该无传感器位置估计技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,该方法可简化高速永磁电机驱动的传感器配置,降低系统成本与故障点,特别适用于飞轮储能等高速应用场景。对于车载OBC和电机驱动系统,无注入式算法避免了高频信号注入带来的电磁干扰和损耗,结合SiC器件的高开关频...
基于优化ANFIS的鲁棒非线性控制在太阳能离网电动汽车充电站中的应用
Optimized ANFIS-Based Robust Nonlinear Control of a Solar Off-Grid Charging Station for Electric Vehicles
Bibi Tabassam Gul · Iftikhar Ahmad · Habibur Rehman · Ammar Hasan · IEEE Access · 2025年1月
本文旨在提升由光伏板和电池供电的离网电动汽车充电站的性能。采用自适应神经模糊推理系统实现最大功率点跟踪,以优化光伏输出;设计了一种基于条件的超螺旋滑模控制器(CST-SMC),有效抑制了传统滑模控制中的抖振与积分饱和问题。控制器参数通过灰狼优化算法整定,并通过Lyapunov方法证明系统全局稳定性。仿真与基于Delfino F28379D的硬件在环实验验证了方案有效性。结果表明,所提CST-SMC相较传统ST-SMC具有更快上升时间、更小超调与更短调节时间,且在恒流恒压阶段响应更平滑,显著提升了...
解读: 该研究的优化ANFIS-MPPT算法与CST-SMC控制技术对阳光电源光储充一体化产品具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器中,ANFIS自适应算法可提升复杂工况下的MPPT效率,优于传统P&O算法;在ST系列储能变流器中,超螺旋滑模控制可有效抑制抖振,提升双向DC-DC变换器的动态响应与电池充放电...
永磁同步电机过调制区域转矩脉动抑制的谐波旋转磁场注入方法
Harmonic Rotating Magnetic Field Injection Methods for Torque Ripple Suppression in the Overmodulation Region of PMSMs
Taehoon Chin · Younghoon Cho · Jae-Sang Lim · Jin-Wook Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
提出在永磁同步电机PMSM过调制OVM区域注入谐波旋转磁场RMF以降低转矩脉动的方法。提出两种方法:一种在转子参考系RRF的dq轴电流控制器输出端注入谐波电压,另一种在坐标变换中使用的转子角度上叠加谐波相位。OVM区域的主导转矩谐波由空间谐波和逆变器极电压的双傅里叶级数DFS导出,并使用多谐振MR控制器缓解,MR控制器结合频率预扭曲以补偿有限采样频率下的离散化误差。数学和图形分析了它们对OVM区域逆变器参考电压矢量RVV和输出电压矢量OVV的影响并验证其可行性。使用160kW内置式PMSM在60...
解读: 该PMSM转矩脉动抑制研究对阳光电源新能源汽车电机驱动系统优化有重要参考价值。过调制区域谐波RMF注入方法在保持平均输出转矩不变且不修改电流基准的前提下降低转矩脉动33.3%和振动60%的性能提升与阳光OBC和电机控制器的NVH优化需求高度契合。多谐振控制器结合频率预扭曲补偿离散化误差的技术可应用于...
基于奇异摄动理论与自适应动态规划的强化学习稳定现代交直流电网中并网电压源变换器直流侧动态特性
Reinforcement Learning to Stabilize Singularly Perturbed DC-Side Dynamics of Grid-Connected Voltage-Source Converters in Modern AC–DC Grids Using Singular Perturbation Theory and Adaptive Dynamic Programming
Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器(GC - VSC)的整流模式。作为系统的核心,其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中,此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此,本文借助自适应(或近似)动态规划方法和奇异摄动理论(SPT),提出了一种基于强化学习(RL)的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先,利用SPT将原最优控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题,这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面,该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统,有效规避了数值刚...
使用改进Harris鹰优化协调设计电力系统稳定器和虚拟惯量控制以改善电力系统稳定性
Coordinated Design of Power System Stabilizer and Virtual Inertia Control Using Modified Harris Hawk Optimization for Improving Power System Stability
Mohamad Almas Prakasa · Imam Robandi · Alberto Borghetti · Muhammad Ruswandi Djalal 等5人 · IEEE Access · 2024年12月
当前时代电力系统稳定性因可再生能源整合趋势面临典型问题,该趋势使电力系统控制器间协调对维持广泛运行行为下的稳定性至关重要。本文提出电力系统稳定器和虚拟惯量控制协调设计改善整合可再生能源的电力系统稳定性。所提方法使用改进的Harris鹰优化与记忆保存策略,通过各种仿真找到电力系统稳定器-虚拟惯量控制全局参数的平衡点确保可扩展性。电力系统稳定器专注于从柴油机、火电和水轮机等传统发电机侧提升稳定性,改进虚拟惯量控制设计提出通过虚拟惯量仿真从可再生能源侧提升稳定性,整合风力发电机、太阳能光伏和储能系统。...
解读: 该虚拟惯量控制技术是阳光电源构网型储能系统的核心能力。阳光ST系列储能变流器支持GFM构网模式,该研究的PSS-VIC协调设计可进一步提升系统稳定性。阳光可将该优化算法集成到EMS能量管理系统,实现储能系统虚拟惯量的智能调节,增强电网惯量支撑能力,改善频率稳定性41%-71%,支持高比例新能源并网,...
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