1,2 Rong Chen, HE 2 Matsubara
(1 Yancheng Institut de génie électrique, Yancheng 2240512. École de génie électrique et de l'information, Université du Jiangsu, Zhenjiang, Jiangsu 212013, Chine)
Pour le contrôleur traditionnel sans délai sur le contrôle du rythme, ainsi que pour répondre en particulier à l'erreur statique, des interférences et d'autres questions mises en avant une stratégie de mauvais payeurs commande de découplage de la puissance actuelle prédictive combinée avec une modulation SVPWM. Nouveau contrôle du mauvais payeurs dans la commande de boucle de courant peut résoudre la tension triphasée onduleur problèmes de blocage de la grille en cours d'exécution. Couplé au réseau onduleur triphasé dans la modélisation PSIM logiciel, un procédé utilisant un courant de sortie deadbeat du suivi de tension et de l'orientation DQ système de coordonnées de la grille de découplage de puissance, commandant ainsi la puissance de sortie de l'onduleur. La simulation et les résultats expérimentaux montrent que cette méthode a un bon effet dans la grille de verrouillage de l'onduleur.
Deadbeat, de SVPWM; onduleur de réseau; découplage de puissance
Aujourd'hui, les combustibles fossiles sèchent progressivement, les gens dans l'utilisation des sources d'énergie traditionnelles pour apporter une série de problèmes environnementaux deviennent l'objet ne peut pas être ignoré. Pour l'énergie éolienne, la production d'énergie à base de puissance solaire, devient partie intégrante des éléments du système à propulsion humaine . L'onduleur est un pont pour relier distribué système de génération d'énergie et le réseau électrique, et son effet net sera lié à l'ensemble du réseau. Étant donné que la grille injectée forme d'onde de courant qui a des exigences strictes, en particulier le contenu de chaque harmonique, de sorte que la topologie et la grille de commande inverseur de type à tension, un réseau de régulation de courant devient particulièrement importante.
Pour onduleur triphasé généralement choisi par un procédé de modulation de SPWM, multi maintenant SVPWM. inverseur de tension de commande de courant pour obtenir une bande passante appropriée en temps réel pour suivre avec précision le courant de référence. Et l'onduleur triphasé avec boucle interne de courant est généralement réglementé boucle de courant sont souvent plusieurs méthodes ont le contrôle d'hystérésis, le contrôle PI dans la DQ, PR alpha] [bêta sous contrôle, le contrôle mauvais payeurs, etc. . Document de proposé commande d'hystérésis, bien que la réponse de la dynamique rapide, mais produira un grand erreur d'état stable , la largeur de la bague affecte la fiabilité du circuit. contrôle PI dans le DQ système de coordonnées, comme DQ axe décomposition actuelle du réseau, alors que le régulateur PI est simple en principe, de mettre en uvre facile, mais la nécessité de paramètres de test en permanence est le résumé afin d'obtenir de bonnes performances . Bien que le contrôleur PR ne peut pas faire d'erreur de suivi statique, mais l'application pratique de la conception du contrôleur PR est trop de problèmes, il est difficile à réaliser. Deadbeat est un procédé de traitement numérique, qui est le courant de sortie de l'onduleur à un traitement d'échantillonnage discret, et ensuite par rapport au courant de référence, le mauvais payeurs de différence après ajustement peut être en temps réel pour suivre et corriger le courant de référence . Deadbeat régulateur de courant de liaison de la technique SVPWM permet la déformation et l'ondulation du courant de sortie de l'onduleur sont relativement faibles . De cette façon, l'erreur statique modulé peut encore être réduite, de sorte que le contenu en harmoniques de la tension et du courant de sortie de l'onduleur est relativement faible .
Topologie inverseur et la grille tension triphasé représenté sur la figure 1.
1 et l'onduleur grille de topologies tension du type triphasé
Cet équilibre de tension de réseau triphasé (ea + eb + ec = 0), la tension d'entrée Ud, V1 ~ V6 six tube de puissance, Usa, Usb, Usc trois tension de bras, ea, eb, ec de la tension côté réseau , ia, ib, ic est le courant de grille, selon la KVL:
Le type d'échantillonnage discret,
Dans la phase A, par exemple, pour la période Ts de l'échantillonnage, la période d'échantillonnage du courant de sortie de consigne de k IA (k), en référence à la différence de courant entre les deux:
Pour l'instant k + 1, le A-phase du courant de sortie d'onduleur sont:
L'idée principale de la prédiction actuelle aucun battement: les k-ième période d'échantillonnage démarrage kTs de temps obtenu par l'échantillonnage du courant réel IA (k), par rapport à une valeur de courant donnée, par l'intermédiaire de tension du régulateur PI correspondant à la différence calculée, et ensuite sortie tension tension de référence calculée a finalement obtenu vecteur de tension optimale u (k), ce vecteur de tension est synthétisé par le procédé de SVPWM , de telle sorte que la (k + 1) de sortie Ts de courant capable de suivre le temps du courant de référence, à savoir ia (k + 1) = 0, mais dans un système réel, puisqu'il y a un courant, l'échantillonnage de la tension et des inductances filtration retard de mise à jour de service PWM, etc., ont tendance à atteindre les résultats escomptés dans un état moins que l'idéal. k début du temps de la tension, l'échantillonnage de courant est calculée, le signal de prédiction finale temps donné k + 1, et le signal est vrai et le k + k + 1 entre la sortie 2, une prise de vue postérieure à la théorie, cela réduira système fiabilité, affectent la bande passante du système, de sorte afin d'améliorer les performances du contrôleur doit être compensé , doivent prévoir l'instant courant d'échantillonnage k + 2.
De même, un temps courant de phase A + k 2:
La liaison de formule (5), la formule (2) est disponible,
u
Document selon la , où la fréquence de découpage est relativement faible par rapport à la fréquence d'échantillonnage de la base de la grille, la tension de grille peut être considérée comme constante. La relation entre la tension du côté d'entrée du bras de tension et les trois pont inverseur, la tension de sortie peut être obtenue us (k), us (k).
état de commutation Sx (Sx = 1 sous tension sur le bras supérieur, Sx = 0 pour le bras inférieur est activé), de formule (6), (7), la formule (8) peut être tiré us (k + 1), us (k + 1).
2 simulation
Créer un modèle de système dans le logiciel PSIM, appelez le fichier DLL de bibliothèque de lien dynamique PSIM, l'utilisation du langage de programmation C contrôle mauvais payeurs. la tension de bus externe, en alternance boucle interne courante. des paramètres de simulation: la tension d'entrée à courant continu 650 V, tension efficace côté courant alternatif 220 V, fréquence 50 Hz, la fréquence de commutation du dispositif d'alimentation 10 kHz, le filtre inductance 3 mH, la résistance en courant alternatif du côté de 0,1 .
Pour la grille d'échantillonnage discret piste courante et une vue partiellement agrandie représentée sur la figure amplitude du courant alternatif pour une donnée 5 A 2, période de 0,02 s.
échantillon discret figure 2 suivi de la forme d'onde de courant
La figure 3 est A, B, simulation du réseau de courant de phase C de la figure 6 A amplitude, la fréquence de 50 Hz. Comme on peut le voir, dans le procédé de courant de commande deadbeat nécessaire entre le début du fonctionnement en régime permanent après une période de fluctuation d'environ 0,01 s. Ces formes d'onde montrent clairement, le courant de sortie triphasé est restée stable, la forme d'onde uniforme sans grandes fluctuations, une bonne et un fonctionnement stable du système décrit.
courant 3 en phase de forme d'onde de la Fig.
expérience 3
Afin de vérifier la faisabilité et la fiabilité de la stratégie de contrôle, mis au point un processeur prototype 3 kVA en utilisant TMS320F2812 de TI, les appareils électriques utilisent le modèle IR du MOSFET IRFP460. Les mêmes paramètres expérimentaux et des paramètres de simulation.
L'expérience de prototype réel représenté sur la figure 4, le système chargé fonctionnement en régime permanent, la sortie des formes d'ondes expérimentales de commutateur représenté sur la figure 4 (a), le pic EA 310 V (rms 220 V), le pic ia 7 A (rms 5 a), la puissance totale de la totalité du 3 kVA triphasé, le facteur de puissance est 0,996, à. la figure 4 (b) de l'onduleur de tension de sortie avant et après filtration. Comme on peut le voir, l'utilisation d'une bonne méthode de prédiction actuelle mauvais payeurs que l'opération de l'état d'équilibre du prototype, la stabilité du système à verrouillage de phase, devrait compléter les objectifs fixés.
(A) la tension de sortie et courant de grille
(B) et la moitié de la tension de sortie
formes d'ondes de tension et de courant de la FIG synchronisés
La figure 5 est une constante de tension du réseau triphasé, dans le cas d'une charge purement résistive, décharge soudaine forme d'onde de courant à la charge nominale dans le troisième cycle de fréquence commence ajouté, suivi par le réglage de la commande d'intervention, la Fig. voir, dans une très courte période de temps pour atteindre l'état d'équilibre. Lorsque le courant de décharge, la forme d'onde de courant est un diagramme de forme d'onde lorsque la charge est soudainement retirée au moment du cycle de deux demi-fréquence ligne mesurée dans l'état de fonctionnement stable du système.
La figure 5 dans le réseau de la forme d'onde de courant soudaine déchargement
Comme on peut le voir à partir de la dynamique du système en cours de déchargement brusque, le système est robuste, ce qui indique un bon effet ajustement de mauvais payeurs, ce procédé peut contrôler le système pour accélérer le processus transitoire, ce qui permet au système d'atteindre rapidement une autre fiable point de fonctionnement stable.
Puisque aucune différence en fonction de la grille stratégie de commande de découplage puissance actuelle prédit la tension et le courant de grille pour obtenir un double contrôle en boucle fermée, en contrôlant id et le QI, vous pouvez contrôler l'énergie de sortie et le facteur de puissance du système. Découplage composante de variation de courant du courant d'axe direct et le courant d'axe en quadrature, pour ajuster la qualité des effets de puissance du réseau et de l'énergie.
4 Conclusion
À partir du courant théorique et expérimentale prédit méthode de découplage puissance deadbeat analyse soigneuse, la liaison à 3 kVA prototype de technologie SVPWM. La simulation et les résultats expérimentaux, le procédé peut en outre résoudre l'erreur statique, des interférences et d'autres problèmes, mais aussi il peut être vu que la stratégie de contrôle présente de bonnes caractéristiques stables et dynamiques, rapide et un suivi précis peuvent être obtenus pour un courant donné , la forme d'onde à verrouillage de phase à bon escient. La régulation du courant, le facteur de puissance d'axe direct peut être réalisé dans des unités de travail, compensation de puissance réactive, et le contrôle est facile à mettre en oeuvre, il est une grille de stratégie efficace.
références
Caojun Wei, Yang Myung-bak, Zhang Dehua, Internet et autres sources d'énergie - l'infrastructure de l'information et de l'intégration énergétique Système Southern Power Technology, 2014,8 (4): 1-10.
Yong, piste de câble, Qi Chunqing, etc., et l'onduleur triphasé avec inductance de ligne de commande d'identification . Machines électriques et de contrôle, 2011,15 (3): 52-57.
Research et Gu Rong Yang Zailong, Yang Wu Wei, grille et inverseur sortie de courant de commande de suivi de piste d'hystérésis La Société chinoise de génie électrique, 2006,26 (9): 108-112.
Yong, Ruan Yi, Guoxiang, etc. Sur la base de la différence à trois phases de l'onduleur de réseau de commande de découplage battement DPWM1 Société électrotechnique, 2010,25 (10): 101-107.
Yong, Ruan Yi, Ye Binying, etc., et l'onduleur triphasé avec deadbeat procédé de commande prédictive La Société chinoise de génie électrique, 2009,29 (33): 40-46.
HOLTZ modulation J.Pulsewidth pour la conversion électronique de puissance .Proceeding de l'IEEE, 1994,82 (8): 1194-1214.
MALINOWSKI M, M KAZMIERKOWSKI P, A TRZYNADLOWSHI M.Un étude comparative des techniques de lutte contre les redresseurs PWM dans des entraînements à vitesse variable à courant alternatif .IEEETransactions sur l'électronique industrielle, 2003,18 (6): 1390-1396.
ZMOOD D N, D trame HOIMES G.Stationary régulation de courant d'onduleurs MID avec une erreur nulle en régime permanent .IEEE Transactions sur l'électronique de puissance, 2003,18 (3): 814-822.
HUY L H, SLIMANI K, VIAROUGE P.Analysis et la mise en uvre d'une prédiction en temps réel de commande de courant pour les conducteurs d'asservissement synchrone à aimants permanents .IEEE Transactions sur l'électronique industrielle, 1994,41 (1): 110-117.
MOSSOBA J, LEHN architecture de contrôleur de P.Un pour les filtres de puissance active à haut débit .IEEE Transactions sur l'électronique de puissance, 2003,18 (1): 317-325.
KUKRER commande de courant O.Discrete temps d'onduleurs triphasés alimentés en tension PWM .IEEE Transactions sur l'électronique de puissance, 199611 (2): 260-269.
Ren biying.An améliorée stratégie de commande de l'inverseur deadbeat gridconnected .POWER Technologie de l'électronique, 2009,43 (8): 35-36.
Mohamed Y A R I, El-Saadany E F.An amélioré deadbeat schéma de commande de courant avec un nouveau modèle de charge auto-adaptatif pour le réglage d'un inverseur PWM triphasé voltagesource .IEEE Transactions sur l'électronique industrielle, 2013,32 (3): 41-43.
HUANG Tian-fu, Xinchun, glace Wade, le contrôle etc. mauvais payeurs sur la base des onduleurs photovoltaïques de phase actuelle de recherche réseau . La protection du système d'alimentation et de contrôle, 2012,40 (11): 36-41.
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