电压型逆变器的通用分岔控制策略研究

吴军科; 周雒维; 卢伟国

doi:10.7498/aps.61.210202

摘要

电压型逆变器中存在快慢变两种非线性动力学行为. 研究了输入电压变化时产生的倍周期分岔和低频振荡不稳定现象. 基于频域传递函数思想, 提出一种通用的稳定控制策略, 能同时抑制逆变器产生的快变和慢变不稳定行为, 且不改变原系统的动静态工作性能. 施加控制后, 变换器的稳定工作范围得到进一步拓展. 分别采用谐波平衡法和小信号平均模型对快慢标分岔控制进行了可行性论证, 并计算得到系统的稳定边界区域. 理论和仿真分析表明所提控制策略正确可行.

关键词:

Abstract

There exist fast scale and slow scale nonlinear dynamic behaviors in the voltage source inverter. Period doubling bifurcation and low-frequency oscillation instability phenomena are investigated. A unified bifurcation control strategy based on frequency-domain transfer function is proposed to suppress the fast-scale and slow-scale instabilities under the guarantee of the inverter's good dynamic and static performance. The stability boundary of the inverter is greatly expanded with the help of the controller. Harmonic balance method and small-signal averaged model are used to verify the effectiveness of the proposed control method when it is used to suppress the period-doubling bifurcation and the low-frequency oscillation, the stability domain border is also derived with the help of the analysis method. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed control strategy is correct and feasible.

Keywords:

作者及机构信息

1.
重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆 400044

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51077137, 50807058)和中央高校基本科研业务费(批准号: CDJXS11151151)资助的课题.

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security & New Technology, Chongqing University, Chongqing 400044, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51077137, 50807058), and the Fundamental Research Funds for the Central Universities, China (Grant No. CDJXS11151151).

参考文献

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施引文献

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