无信息交互的变压器隔离型三相三线制逆变器并联系统的研究

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为了解决城市的交通拥堵问题,许多大中城市正在或已经引进地铁交通系统。地铁辅助逆变电源为地铁中的通风机组、照明负载以及电加热器等设备提供三相交流电源,保证地铁的正常平稳运行。为保证地铁辅助逆变电源的可靠供电以及冗余供电,三相逆变电源需要并联运行。为提高可靠性,三相逆变电源采用无信息交互的并联策略。本课题给出了基于dq0坐标变换与PQ下垂控制法的无信息交互变压器隔离型三相三线制逆变器的并联方案。首先介绍了PQ下垂控制法的基本原理与参数选取;三相交流电量通过dq0坐标变换成为直流量,便于实现稳态无静差控制。功率计算是影响变压器隔离型三相三线制逆变器并联系统运行时稳态性能与动态性能的重要因素,在分析比较现有功率计算方法基础上,根据p-q瞬时功率理论,给出基于dq0坐标变换的瞬时功率计算方法,它能够实现有功与无功功率的快速准确计算,改善并联系统的动态响应能力。变压器隔离型三相逆变器单机系统性能对并联系统的稳定运行有重要影响,基于dq0坐标变换对变压器隔离型三相三线制逆变器进行建模并设计电压电流双环PI控制器。通过基于dq0坐标变换的状态空间平均法来建立变压器隔离型三相三线制逆变器的小信号动态模型,基于此模型给出电压电流双环控制器参数设计方法。实验结果验证了该种控制方法的可行性与有效性。三相负载常表现为非对称负载,基于反馈线性化方法与dq0坐标变换给出了适合于非对称阻性负载的三相三线制逆变器的控制器设计。利用matlab基于反馈线性化控制与dq0坐标变换进行了仿真,结果表明基于反馈线性化与dq0坐标变换能够较好的抑制非对称阻性负载的不利影响。而实验结果也验证了该控制方法的有效性。无信息交互的两台与三台变压器隔离型三相三线制逆变器并联系统的实验波形与均流数据验证了基于dq0坐标变换与PQ下垂控制并联方案的可行性与有效性。并联系统的稳态性能与动态性能较好。
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