基于VSR-VSI的电梯能量回馈系统建模与控制
2023-07-08石荣亮邓臣权张晓斌兰才华王国斌张烈平
石荣亮,邓臣权,黄 冀,张晓斌,兰才华,王国斌,张烈平
(1.广西壮族自治区特种设备检验研究院,南宁 530200;2.桂林理工大学 机械与控制工程学院,广西 桂林 541006)
0 引 言
随着“双碳”国家发展战略的不断落实与推进, 加快降低碳排放步伐、 推动能源结构转型与产业结构转型、 倡导节能减排与绿色环保的发展理念, 已渗透至电力的生产、 传输、 存储与利用等方面[1]。随着现代控制理论和电力电子技术的快速发展, 变频调速已在现代交流调速中占据主导地位, 被广泛应用于新能源、 电力系统与电梯驱动等领域。目前, 电梯驱动用变频器系统的整流环节通常基于不控整流模式获得直流母线电压, 该方式存在并网电流谐波畸变、 能量不可回馈与功率因数低等缺陷, 与“双碳”国家发展理念相悖。
基于电压源型整流器(voltage source rectifier,VSR)与电压源型逆变器(voltage source inverter,VSI)整合而成的VSR-VSI双PWM变换器系统具有并网电流波形正弦化、 能量可双向流动与功率因数可调等优点, 已逐步替代由不控整流器所组成的变换器系统, 在电梯驱动领域得到应用[2]。基于VSR-VSI的双PWM变换器应用于电梯驱动系统时, 其主要负责对电梯永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的变频控制与网侧可控整流系统的高功率因数运行[3]。在电梯重载上行与轻载下行状态下, 双PWM变换器使PMSM输出稳定的机械能; 在电梯轻载上行与重载下行状态下, 将PMSM再生制动所产生的电能回馈至电网。因此,基于VSR-VSI的双PWM变换器提升了PMSM驱动系统的控制灵活性和运行经济性,故在PMSM能量回馈控制领域受到工业界与学术界诸多学者的关注。……
