双DSP控制的三相四桥臂静止同步补偿器的研究

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810054388.1(22)申请日 2018.01.19(71)申请人 长安大学地址 710064 陕西省西安市南二环中段33号(72)发明人 林海　陈金平　周熙炜　司利云　龚贤武　巩建英　陈俊硕　李耀华　(74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人 徐文权(51)Int.Cl.H02P 5/74(2006.01)H02P 27/06(2006.01)H02P 6/04(2016.01)H02P 8/40(2006.01)(54)发明名称一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种双三相电机四桥臂逆变器及其控制方法，首先分别获取两个三相电机的实际转速，将两个电机的实际转速与给定转速经过速度调节后得到转速误差；然后将两个三相电机的转速误差经过PI控制器得到两个三相电机的给定电流，将得到的给定电流经过参考电流发生器得到两个三相电机的参考电流，将参考电流和实际电流经过电流调节模块后得到电流误差，将各独立桥臂所连接的相绕组中的电流误差分别送入滞环控制器中，滞环控制器产生的信号经过PWM产生单元，利用PWM产生单元来实现对两个三相电机的控制，本发明发适用于多种不同类型的三相交流电机，具有算法简单、响应快和精度高的优点，实现简单，适用范围广。

权利要求书3页 说明书6页 附图2页CN 108134543 A 2018.06.08C N 108134543A1.一种双三相电机四桥臂逆变器，其特征在于，包括控制器、三相电机M1、三相电机M2以及四个并联在同一直流电源上的逆变器桥臂，其中三个逆变器桥臂均包括两个串联的功率开关管，另一个逆变器桥臂包括三个串联的功率开关管，其中三相电机M1的第一个绕组和三相电机M2的第一个绕组分别连接于由两个串联的功率开关管组成的两个逆变器桥臂中的中点，三相电机M1的第二个绕组和三相电机M2的第二个绕组共同连接于另一个由两个串联的功率开关管组成的桥臂中的中点，三相电机M1的第三个绕组和三相电机M2的第三个绕组分别连接于由三个串联的功率开关管组成的逆变器桥臂中的两个中点。

基于双DSP的三相四线制二重化静止无功发生器设计
王英哲;饶云堂
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2010(000)006
【摘要】介绍了三相四线制二重化静止无功发生器(SVG)的工作原理和主电路结构,根据其特点设计了基于双DSP的数模混合控制系统,给出了控制系统硬件结构以及软件实现.实验结果表明采用二重化结构很好地缓解了系统容量和开关频率的矛盾;同时该装置不但能很好地补偿无功功率,还能补偿负载谐波和不平衡电流.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】王英哲;饶云堂
【作者单位】广东红海湾发电有限公司,广东汕尾516600;广东红海湾发电有限公司,广东汕尾516600
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.基于多重化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析 [J], 梁旭;刘文华;陈建业;王仲鸿
2.基于双DSP的三相四线制二重化SVG研制 [J], 饶云堂;王英哲
3.三相四线制静止无功发生器的实验研究 [J], 董明轩;武健;侯睿;徐殿国
4.基于SPWM技术的静止无功发生器的设计 [J], 霍春宝; 亢宾川; 杨凯; 曹凤; 柴
金宝
5.双DSP冗余控制的新型静止无功发生器控制器设计 [J], 郝晓弘;王长录
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收稿日期:2005-08-31基金项目:国家“863”计划项目(2004AA001032)作者简介:李王君(1981—),女,湖南涟源人,硕士生,研究方向:控制理论,工业过程智能和优化控制等(E -mail :Ljun @hotmail.fr );王加阳(1965—),男,湖南长沙人,教授,研究方向:多媒体、技术及网络数据库。

文章编号:1003-6199(2006)02-0008-04基于DSP 的双CPU 冗余静止同步补偿器控制系统的设计及其动模试验李　王君1,王加阳1,罗　安2,唐　杰2(1.中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙　410083;2.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙　410082)摘　要:结合Kvar 静止同步补偿器的研制,介绍一种STA TCOM 装置的拓扑结构及其基于DSP 的双CPU 冗余控制系统的软硬件设计,提出一种基于变结构神经网络模糊控制的内环控制和PI 外环控制的双闭环控制结构,试验确定了逆变器的开关频率,试验模拟冲击负载下的单负荷-无穷大系统中STA TCOM 及其控制系统对系统无功功率的补偿效果,结果表明该装置能够维持负载母线电压的稳定性。

关键词:静止同步补偿器;冗余;变结构;开关频率中图分类号:TM711 文献标识码:AThe Design of a STATCOM Controlling System with R edundantCPU Using Two DSP and Its Dynamic ExperimentL I J un 1,WAN G Jia 2yang 1,L UO An 2,TAN G Jie 2(1.College of Information Science and Engineering ,Central S outh University ,Changsha 410083,China ;2.College of Electrical and Information Engineering ,Hunan University ,Changsha 410082,China ) Abstract :Combined with the development of a Kvar STA TCOM equipment based on IG B T power module ,One kind of thedevelopment scheme is offered .as well as its hardware structure based on DSP with redundant CPU and desi g n of control software for the apparatus.It puts forward a non -linear controller with a PI external -rin g controller and an inner -ring controller using variable structure neural network fuzzy control algorithm model.At the end the results of dynamic experiment are given ,which confirm the switching frequency and the performance of this equipment.K ey w ords :STA TCOM ;redundant ;variable structure ;switching frequency1　引言STA TCOM 作为一种新型动态无功补偿装置,是灵活交流输电系统(FACTS )中的一种重要设备,它通过采用由电力电子装置构成的控制器,动态灵活的控制系统的无功能量,从而改善电力系统的可控性并提高其输电能力[1,2]。

三相四桥臂静止无功发生器SVG的研究的开题报告一、研究背景无功发生器（SVG）是一种电力电子装置，可以控制在电力系统中的无功负载。

通过 SVG，可以实现无功补偿、谐波抑制等功能，从而提高电力系统的稳定性和效率。

由于电力系统的复杂性，无功补偿一直是电力系统研究的热点问题。

随着电力电子技术的不断发展，无功发生器的应用越来越广泛。

三相四桥臂静止无功发生器是一种新型的 SVG，相对于传统的无功发生器，它具有更高的精度和更低的失调率。

而且，由于其控制方式的特殊性（电容电压控制），可以实现更加精细的无功补偿和谐波抑制。

二、研究目的本研究旨在研究三相四桥臂静止无功发生器的控制原理和实现方法，掌握其性能特点和应用技术，探索其在电力系统中的应用。

三、研究内容和方法（1）三相四桥臂静止无功发生器原理研究：阅读相关文献，分析三相四桥臂静止无功发生器的原理和控制方法，掌握其基本电路结构。

（2）MATLAB/Simulink 建模：基于三相四桥臂静止无功发生器的电路结构，建立 MATLAB/Simulink 模型，仿真分析其性能特点。

（3）实验研究：设计和组装三相四桥臂静止无功发生器实验平台，进行实验研究，验证模拟结果的准确性和有效性。

四、预期成果通过本研究，预期获得以下成果：（1）掌握三相四桥臂静止无功发生器的原理和控制方法。

（2）建立三相四桥臂静止无功发生器的 MATLAB/Simulink 模型，分析其性能特点。

（3）设计并组装三相四桥臂静止无功发生器实验平台，进行实验研究。

（4）验证三相四桥臂静止无功发生器在电力系统中的应用价值。

五、参考文献[1] Zhongxiao Wang, Wenhao Liu, Qingrong Liu. Design of Reactive Power Generator Based on Three-phase Four-bridge Arm Inverter [J]. Modern Electric Power, 2020, 37 (3): 1-8.[2] Qingyu Meng, Tiancheng Zheng, Lihui Feng. Study on SVG Based on Three-Phase Four-Bridge Inverter [J]. Journal of Electrical Technology, 2019, 35 (6): 1-5.[3] Zhenfei Zhang, Yan Guo, Bingjiang Yu. Design of Three-phase Four-bridge Arm Inverter Based on Double-loop Control [J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41 (5): 1250-1256.。

基于DSP的双CPU冗余静止同步补偿器控制系统的设计及
其动模试验
李珺;王加阳;罗安;唐杰
【期刊名称】《计算技术与自动化》
【年(卷),期】2006(025)002
【摘要】结合Kvar静止同步补偿器的研制,介绍一种STATCOM装置的拓扑结构及其基于DSP的双CPU冗余控制系统的软硬件设计,提出一种基于变结构神经网络模糊控制的内环控制和PI外环控制的双闭环控制结构,试验确定了逆变器的开关频率,试验模拟冲击负载下的单负荷-无穷大系统中ATATCOM及其控制系统对系统无功功率的补偿效果,结果表明该装置能够维持负载母线电压的稳定性.
【总页数】4页(P8-11)
【作者】李珺;王加阳;罗安;唐杰
【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学信息科学与工程学院,湖南,长沙,410083;湖南大学电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.链式静止同步补偿器控制系统的研究与设计 [J], 魏丽君;谢永超
2.基于DSP的静止同步补偿器软硬件设计 [J], 欧剑波;罗安;唐杰;荣飞
3.一种基于48脉波电压源逆变器的静止同步串联补偿器及其控制系统的设计与建模(上) [J], 王庆红;胡国根
4.一种基于48脉波电压源逆变器的静止同步串联补偿器及其控制系统的设计与建模(下) [J], 张颖;胡国根
5.静止同步补偿器控制系统的设计与实现 [J], 张青林
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基于双闭环控制的三相四线制逆变器控制研究
黄守宁;黄光日
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2024(47)2
【摘要】三相四线制逆变器具有更好的不平衡负载驱动能力,被广泛用于不间断电源等领域。

对于这种离网模式下的逆变器而言,通常使用电压电流双闭环控制模式对输出进行控制。

提出一种无需坐标变换的电压电流双闭环控制,实现输出三相之间完全解耦。

由于准比例谐振(Quasi Proportional Resonance,QPR)控制对交流信号的控制效果更好,因此电压外环采用QPR控制,电流内环采用比例控制。

实验证明了所提控制方法的有效性。

【总页数】5页(P410-414)
【作者】黄守宁;黄光日
【作者单位】广西机电职业技术学院电气工程学院;南宁学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM464;TM762
【相关文献】
1.基于遗传算法的三相四线制逆变器优化控制的研究
2.基于遗传算法的三相四线制逆变器优化控制的研究
3.用于不平衡治理的三相四线制并网逆变器控制策略研究
4.三相四线制逆变器1/6周期重复控制策略研究
5.基于LCC的三相四线制逆变器特性分析与控制
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直接电流控制的静止同步补偿器研究的开题报告一、选题背景与意义电力系统中，感性负载和非线性负载的广泛存在会导致电力质量问题，如电压波动、谐波和功率因数低等。

静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, SSC）作为常见的智能补偿设备，已被广泛应用于解决这些问题。

然而，传统的SSC补偿控制方法仍存在调试困难、响应速度较慢等问题。

因此，直接电流控制的静止同步补偿器技术研究显得更加迫切。

直接电流控制的静止同步补偿器技术是一种新的补偿控制方法，其主要特点是将控制重心从电压转移到电流，进一步提高了SSC的响应速度和控制精度，实现了更好的电力质量控制效果。

因此，研究直接电流控制的静止同步补偿器技术具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容和目标本课题旨在研究直接电流控制的静止同步补偿器技术，并探究其在改善电力质量、提升电力系统稳定性等方面的应用前景。

本研究的具体内容包括：1. 建立直接电流控制的静止同步补偿器的数学模型，分析直接电流控制对SSC的控制精度和响应速度的影响。

2. 设计直接电流控制的静止同步补偿器的控制算法，研究控制策略对SSC的性能提升效果。

3. 利用Matlab/Simulink软件进行仿真实验，验证直接电流控制的静止同步补偿器技术的有效性和可行性，并与传统控制方法进行比较分析。

4. 综合实验结果，分析直接电流控制的静止同步补偿器技术在电力系统中的应用前景。

坚持理论研究与实践相结合，以实现直接电流控制的静止同步补偿器技术应用为最终目标。

三、研究方法与步骤1. 文献调研：对静止同步补偿器技术、控制算法等相关领域的文献、专利和标准等进行系统综述和分析。

2. 建立数学模型：在对目前静止同步补偿器控制方法的研究基础上，建立直流电流控制的静止同步补偿器数学模型。

3. 算法设计：根据建立的数学模型，设计适用于直接电流控制的静止同步补偿器的控制算法，并进行电力质量控制仿真实验。

基于DSP低压静止同步补偿器的研究的开题报告一、选题背景与意义随着电力系统的发展，电力负荷和电力质量的要求越来越高。

同时，电力系统中存在的负载不平衡、谐波污染、瞬态扰动等问题，也越来越严重。

为了保证电力质量和经济安全运行，静止同步补偿器（STATCOM）被广泛应用。

然而，传统的STATCOM存在着转子、绕组和滤波电容等部件的耗损问题，同时占用大量场地，成本也较高。

为了克服这些缺点，低压静止同步补偿器（LV-SSTATCOM）应运而生。

LV-SSTATCOM不仅具有较小的体积和成本，而且能够消除谐波、改善电力质量，提高电力系统的稳定性和安全性。

为了进一步提高LV-SSTATCOM的控制和性能，基于DSP的控制方式逐渐被应用。

一方面，基于DSP的控制方式可以实现实时高精度的控制和保护；另一方面，DSP控制芯片具有较高的计算性能和可编程性，可以方便地实现降低谐波水平、提高效率等功能。

因此，基于DSP的低压静止同步补偿器的研究具有重要意义。

二、研究目的和意义本研究旨在探究基于DSP的低压静止同步补偿器的控制和应用技术，重点研究以下问题：1.设计并实现LV-SSTATCOM的DSP控制系统，包括控制算法和硬件实现。

2.验证LV-SSTATCOM的控制和性能特点，实现电力系统的优化和稳定化运行。

3.在实际应用中，将LV-SSTATCOM应用于供电系统，提高电力质量和经济性。

通过本研究，可以得到以下意义：1.为电力系统中的稳定性和电力质量提供有效的解决方案，提高电力系统的可靠性。

2.基于DSP的控制方式具有高效性和可靠性，为电力系统的智能化发展提供技术支持。

3.本研究的成果对于促进我国电力行业的发展具有一定的推动作用。

三、研究方法本研究采用以下研究方法：1. 了解LV-SSTATCOM的基本原理和控制技术，分析其优缺点和发展趋势。

2. 设计LV-SSTATCOM的DSP控制系统，并进行仿真验证和实验测试，优化控制参数。