静止中频电源组网技术研究

本项目拟对大容量静止式中频电源组网运行的若干关键技术进行深入系统的研究。精确建立静止式中频电源的数学模型，并在此基础上分别提出针对电源独立运行、组网运行时的控制器设计方法，分析控制器参数的差异，最终得到参数的最佳组合；提出一套适用于中频组网的并联均流控制策略，对拟采取的控制策略：改进的锁相环主从控制、无线并联综合控制及高速光纤环网控制进行对比分析，并给出具体的硬、软件实现方法；分析组网连接电感对直流侧的影响，得到组网连接电感选取应遵循的规则，为组网子系统的安全提供保证；深入分析静止式中频电源组网方式，并对中频电网进行建模，模拟各种工况下中频电网的运行，计算电网潮流分布，得到中频电源组网的运行特性；研究不同程度的非线性负载对电源系统性能的影响，为制定合理的补偿界限和优化控制方法奠定基础。

静止式中频电源组网系统具有很多优势，同时还有很多问题有待深入的研究和解决。本项目以大容量静止式中频电源组网系统为研究对象，主要研究内容和取的成果如下：（1）针对静止式中频电源基波频率较高，传统的控制方法谐波抑制较难且难以实现无静差输出等问题，建立了静止式中频电源数学模型，详细分析了比例谐振控制策略的原理、特性以及设计方法，提出了一种适用于静止式中频电源组网运行的双闭环多重PR控制器，即负载电流内环和负载电压外环均采用多重PR控制；（2）将新型锁相环技术、同步控制技术及自动主从分配技术相结合，提出一种静止式中频电源组网控制策略即带预同步的复合主从控制策略，实现电源组网运行子系统的无缝切换，研究了采用CAN通讯及高速光纤环网的组网策略；（3）对静止式中频电源组网系统模式切换的暂态过程进行了分析，提出正确的模式切换开关顺序，分析了组网连接电抗大小和直流电压利用率对直流支撑电容电压的影响，并建立了仿真模型对理论分析进行了验证，在此基础上提出了确保直流支撑电容性方法。在国内外重要期刊和学术会议上发表论文6篇，被EI收录5篇；申请1项专利；培养1名博士生和3名硕士生。