三相并网电压逆变器的无源控制策略

为解决以PI控制为代表的传统并网电流控制算法稳定性与抗干扰性不足,以及所有控制方法均没有考虑到控制对象能量耗散特性的问题,以LCL滤波三相并网电压逆变器(GCVSI)为研究对象,引入一种基于能量分配控制和使用系统耗能特性进行阻尼注入的无源控制策略.首先,建立三相并网电压逆变器的欧拉—拉格朗日数学模型,然后将无源控制理论...     

基于重复+PI控制的LCL型并网逆变器仿真研究

为在不增加硬件成本的前提下进一步提高LCL型并网逆变器的性能,设计出了一种重复+PI的双闭环控制方案。内环以PI控制器实现并网电流的反馈控制,并通过构造虚拟阻抗的方式抑制LCL滤波器的谐振尖峰;外环采用重复控制实现并网电流的无静差跟踪,同时将指令电流前馈至PI控制器以提高系统的动态性能。在Simulink仿真平台上,以家用并网型光伏系统为背景,对所提控制策略下的LCL型并网逆变器进行对比实验分析,结果表明:重复+PI的双闭环控制不但能够有效抑制LCL滤波器的谐振尖峰,同时还具有响应速度快和硬件成本低的优点。该实验用于教学可加深学生对重复控制与并网逆变器等相关知识的理解,提高学生分析问题和解决问题的能力。     

三相ZVS逆变器磁链轨迹

ZVS（zero voltage switching） PWM（pulse width modulation） inverters have attracted much attention recently. The basic idea is to use ZVS circuit as the main circuit of inverter resonance at the beginning of every carrier period so that each power device can commutate when voltage of the main circuit＇s DC bus line is zero. To ensure the resonant circuit to operate properly, sawtooth with alternate slope （positive or negative） is used as carrier. But the time of zero voltage vectors with such PWM pattern is greatly different from traditional hard-switching PWM pattern. This paper discusses the locus of flux linkage under soft-switching PWM pattern by using space voltage vector. It is pointed out that, under the hard-switching PWM pattern, speed of flux linkage is adjusted by zero space voltage vector. When soft-switching PWM pattern is used, however, effective time of space voltage vector varies considerably, sometimes even without zero space voltage vector. Therefore non-zero space voltage vector has been used to make the speed of flux linkage locus equal to that of hard-switching PWM pattern. The cause of current distortion in soft-switching PWM inverters is also discussed. Based on the flux linkage locus circle, corresponding compensation methods are proposed. Experimental results show that the described method can effectively improve output current waveform of inverter.     

基于准PR调节的三相风电并网逆变器

本文研究了三相并网逆变器的拓扑结构及控制策略。针对PI控制器、PR控制器存在的问题,通过使用准PR控制器的电流环调节方法,解决了PI控制器存在静态误差、抗干扰能力差的问题,克服了PR控制器难以实现的局限性,同时充分利用其增益大的特点。仿真和实验结果证明:准PR控制器应用于三相逆变器中能够实现无静差跟踪,同时具备很强的抗干扰能力,对于风电并网逆变器电流环控制具有实际意义。     

新型双桥路三相交流逆变器的研究

逆变器的谐波问题一直是困扰电气工程师的一大难题，也是衡量交流逆变器的一个重要指标．利用电气相角的偏差和电磁效应的叠加原理来实现控制策略，可以有效地消除或抑制谐波，使三相逆变器输出电压的质量得到提高．仿真结果表明，双桥路逆变器的电压输出波形比常规的三相逆变器的电压输出波形好．     

级联逆变器的SPWM仿真研究

级联型逆变器是一种多电平逆变器,理论上采用级联型逆变器调制方式中的SPWM调制方式,可消除与抑制谐波,使输出电压波形为正弦波,且能实现对频率和电压的协同控制.本研究利用Matlab中的Simulink组件,建立级联型逆变器模型,并使用SPWM方式进行仿真实验,仿真结果与理论结果基本一致,验证了该方法的可行性.     

单相光伏逆变器的并网控制仿真

为将太阳能电池板输出的直流电输送到电网上,需要通过并网光伏逆变器将直流电转换为交流电,控制逆变器的输出电流与电网电压同频同相,以单位功率因数向电网输送.提出了对单相光伏并网逆变器采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略,对控制系统进行了分析建模.给出了环路相关参数的设计过程和数字化控制,建立了逆变器的单相并网仿真模型.仿真得到输出正弦电流波形良好,且针对实际电网电压有可能出现的畸变、电压突变和光伏电池功率变化等情况进行了抗干扰测试.仿真结果验证了本文方案的可行性和实用性.基于该并网控制策略的光伏逆变器能高功率因数向电网发电,动态响应快,鲁棒性强,跟踪精度高,并网电流的THD小于5%.     

三相光伏并网逆变器定频控制算法的研究与实现

为了达到提高光伏并网逆变器动态性能的目的,以及实现单位功率因数输出的要求,从三相光伏并网逆变器的拓扑结构以及工作原理入手,建立了逆变器在两相旋转坐标系下的解耦模型。结合坐标变换和电流解耦控制策略构造了逆变器的双闭环控制结构,对控制器的取值给出了较为合理的参数,通过频率分析验证了双闭环结构的稳定性。采用SPWM调制方式对逆变器开关频率进行调节,通过仿真波形验证了固定开关频率控制算法的有效性。最后,利用TMS320LF2407搭建了实验验证平台,得到了在给定开关频率分别为2、5 kHz条件下的逆变侧电压电流波形,通过逆变器输出电流波形及PWM输出波形的分析,验证了固定开关频率控制策略的可行性。     

基于弱电网的并网逆变器适应性研究

对于远离主干电网的弱电网下电流转换与传送控制,仅仅使用三相同步锁相环(SRF-PLL)结构的并网逆变器,会受到弱电网电压前馈、电压谐波干扰的影响,造成并网逆变器系统稳态误差、输出阻抗的相位裕度变差。同时,弱电网的感性阻抗、数字控制延时特性,将使系统的滤波器阻尼特性、传递函数极点分布发生改变,导致出现网侧等效电感变大、实际谐振频率降低的失稳问题。基于此,阐述了LCL型并网逆变器的结构模型与参数设计,分析了传统同步锁相环(SRF-PLL)结构的并网系统的缺陷,研究了基于弱电网复数滤波器结构PLL的并网逆变器适应性,以供参考。     

基于三相电压型双闭环控制方式的研究

阐述了三相电压型PWM整流器的工作原理和基于dq坐标系下的数学模型,分析了双闭环控制的作用及参数选择,最后通过MATLAB/simulink建立仿真模型,对系统进行验证,仿真结果表明,该整流器具有响应速度快和稳态性能好等优点。     

基于有源滤波的并网逆变器仿真研究

光伏发电产生的直流电能要想并入电网使用,就必须要经过逆变器的逆变。有源滤波电路的拓扑结构和并网逆变器拓扑结构又十分相似,因此可以根据有源滤波和光伏并网系统在拓扑结构和控制方式上的相似性,将二者统一起来共同控制,这样既可以实现光伏并网作用,又可以达到滤除谐波的功能。这样可以通过比较和分析LCL滤波电路在光伏并网和有源滤波上的不同工作方式,然后拿出一套可以满足二者共同需求的LCL滤波电路设计方法,达到逆变之后滤波的目的。阐述了LCL电路相比其他滤波方式的优势,并且对LCL电路的设计以及参数的选择进行了仿真,使其达到优化光伏并网逆变的目的。     

串联谐振逆变器的内环模糊控制仿真研究

利用模糊控制的优点来对谐振逆变器电路进行控制仿真研究。结果表明,与同样条件下的PID设计方法相比,模糊控制逆变器系统的输出在幅值和相位的稳态精度都得到了提高．系统的动态性能有了明显的改善。     

离网型太阳能光伏逆变器仿真与实验研究

为了满足提高大学生创新实践能力的需求,提出一种离网型太阳能光伏单相逆变器的设计方案,阐述了所设计逆变器电路的工作原理,采用SG3525芯片进行SPWM调制技术,实现220 V/50 Hz单相交流电输出,并研制一台离网型光伏单相逆变器并对其进行了实验研究,提高了学生综合实践能力.理论分析与实验结果表明:所提出的离网型太阳能光伏单相逆变器的设计方案是可行的.     

三电平逆变器SVPWM算法的研究及仿真

文章分析了三电平空间矢量算法（SVPWM）的基本原理,采用一种首发矢量全部采用负小矢量的空间矢量调制算法,给出了小三角形区域判断规则、推导了各合成电压矢量的作用时间、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量的作用顺序和SVPWM信号的产生方法,探讨了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素。仿真实验结果证实了本丈提出的空间电压矢量调制算法的有效性。     

光伏并网逆变器Simulink建模与教学仿真

根据dq旋转坐标系下三相光伏并网逆变器的数学模型,分析了系统有功分量和无功分量的耦合关系以及前馈解耦控制原理,利用Matlab/Simulink平台实现了基于恒功率控制策略的光伏并网逆变器仿真建模,将理论与实践相结合。仿真结果直观展示了解耦对系统有功功率和无功功率控制效果的影响,可运用于课堂教学中,有利于学生对光伏并网逆变器控制策略的理解和掌握。     

多功能并网逆变器电能质量优化控制策略

多功能并网逆变器(multi-function grid-connected inverter,MFGCI)具有并网发电和电能质量治理的复合功能,为了有效利用满足并网需求后的剩余容量,基于突变级数法建立了微电网电能质量综合评估模型,采用多目标粒子群优化(multi-ob-jective particle swarm o...     

基于Simulink的三相全控整流器仿真研究

利用开关函数和傅里叶级数法,结合晶闸管三相全控整流电路原理,推导了理想电网条件和电网电压不平衡条件下整流的交、直流侧谐波表达式和功率因数计算公式,分析比较了不同电网条件对整流的影响。利用Matlab/Simulink进行了整流电路仿真,验证了不同电网条件下整流谐波及功率因数的计算分析的正确性,为整流系统后期滤波以及提高稳定性提供了理论依据与借鉴。     

基于高频链的移相全桥逆变器控制策略

针对原有电路提出了一种改进的单极性移相控制方法,在降低了功率管开关频率的基础上不仅调制了逆变环节输出脉冲电压的脉宽,也调制了脉冲的位置。周波变换器功率管无重叠换流时间,在变压器输出电压为零时进行正负半周切换,即工作在ZVS状态下。但此时功率管的开关频率低至逆变器输出交流电压的频率,进一步降低周波变换器功率管的工作频率,降低功率管的开关损耗,提高了系统的转换效率。     

PWM逆变器的定向矢量控制策略

针对风力发电并网的优化问题。提出了三相电压源脉冲宽度调制（PWM）逆变器的定向矢量控制技术,并设计了数字控制的变换器一逆变器系统。给出了该变换器和逆变器的数学模型。提出了一种定向矢量控制的方案来实现对风能并网的控制策略。为了检验该系统的动态性能。采用MATLAB7／SIMULINK程序进行了仿真。仿真结果表明,提出的控制系统模型在不同的干扰下都展现出其良好的性能。