不平衡条件下基于改进准PIR逆变器控制研究

三相脉宽调制逆变器由于其具有低成本,高功率以及高灵活性在分布式发电系统中得到广泛应用。然而当逆变器在直流和交流母线之间,并网侧工作在不平衡电网条件下,上述优点无法获取。在不平衡条件下,提出一种新型准PIR控制策略实现三相并网逆变器控制。首先在不平衡条件下,推导了三相并网逆变器正序旋转坐标系平均模型。通过模型能够发现不平衡因素会产生负序环流。提出一种准PIR控制器,实现负序环流抑制。提出的控制策略能够有效的抑制环流,因此并网电流得到明显改善。仿真证明了所提方法的有效性。

基于自适应PIR技术的太阳能照明装置研究

为了解决太阳能照明装置中PIR电路检测距离较小、抗干扰性较差等问题,一种应用于太阳能照明装置的自适应PIR技术方案被提出。该方案基于自适应控制思想,有效地结合了时域分析和频域分析的优点,使太阳能照明装置中的PIR电路既具有快速响应特性,又具有较强的抗干扰特性。文章通过实验证明了该方案的可行性。研究结果表明,该方案的实施不仅能够有效提高太阳能照明装置中PIR电路的检测距离和抗干扰性,还能解决太阳能照明装置中PIR技术的其它应用问题。

基于PIR的并网逆变器低频次谐波抑制策略研究

针对电网电压畸变造成并网电流低频次谐波含量较高的问题,提出一种基于比例积分-准谐振(PIR)与电流谐波检测环相结合和控制策略抑制电流谐波。首先分析并网逆变器原理,建立电流内环数学模型。基于内模原理,引入电网电压全前馈消除电网电压对网侧电流和影响,其次分析电流谐波检测与抑制原理,采用电流特定次谐波检测环对逆变器侧电流提取谐波分量,并采用闭环控制抑制电流谐波,利用伯德图对准谐振控制器参数进行设定。最后建立Matlab/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,分析仿真与实验结果来验证所提控制策略和有效性与可行性。

PIR聚氨酯板材连续生产线工艺控制及产品性能研究

结合实际生产,详细介绍了PIR聚氨酯板材连续生产线温度、流量、压力等工艺参数对PIR聚氨酯板材性能的影响,并对产出的聚氨酯板材各项性能进行测试。结果表明:在生产线链板温度65℃、链板线速度3.75m/min条件下,生产的板材性能均符合相关国家标准要求,氧指数为33%,燃烧等级达GB8624—2012分级中的B1级。

基于PIR的光伏发电系统设计

基于充分发展利用新能源、降低光伏发电弃光率的目的,本文针对当前在光伏发电系统并网中存在的电能质量不稳定、影响电网稳态运行的问题进行了研究与设计。对光伏发电系统各个模块进行设计,在此基础上采用PIR控制器代替传统的PI控制器的控制策略,对光伏逆变器进行控制。利用Matlab/Simulink进行设计方案与策略可行性的验证,通过仿真结果可得,本文所用方法能够充分保证并网电流和电网电压同频同相,将输出功率因数控制在1。充分说明了其有效与可行性。

基于PIR调节器并网逆变器电流谐波抑制策略

针对电网电压发生畸变并含有5次、7次谐波电压时,并网逆变器的并网电流就会产生相应的谐波脉动情况,建立了并网逆变器模型,采用了比例-积分-谐振(PIR)控制方法抑制逆变器并网电流谐波。通过Matlab/Simulink仿真理论分析了方法的正确性,最后通过2 k W并网逆变器试验平台验证了理论分析的有效性。

电网不平衡下三电平风力发电系统PIR并网控制

针对三电平永磁同步发电(permanent magnet synchronous generator,PMSG)系统,本文提出一种比例-积分-谐振并网控制方法,以实现电网不平衡下PMSG风力发电系统并网控制。在不平衡条件下,设计一种准PIR控制器,其中比例积分控制d-q轴的直流分量,谐振控制器控制d-q轴交流分量,分别实现d-q轴电压直流、交流分量的控制。并针对三电平变流器存在的中点不平衡问题,提出改变小矢量作用时间控制中点不平衡。仿真结果表明:在电网平衡条件与不平衡条件下并网电流和线电压波形质量优越。

一种抑制无隔离并网逆变器直流分量的PIR控制策略

无隔离光伏并网系统中存在直流分量,可能导致系统故障和安全问题。IEEE 1547-2003规定注入网侧的直流分量应小于额定电流的0.5%。输出电流中的直流分量会造成输出功率基波频率波动、直流电压纹波、输出电流出现二次谐波。提出采用滑动平均滤波器提取三相交流输出电流的直流分量,电流环采用比例积分谐振控制器调节直流分量和基波分量的方案,实现精确控制直流分量的目的。搭建了50 kVA的原理样机,通过实验证明,该方案使得直流分量降低到额定电流的0.5%以内,同时有效控制输出电流总谐波畸变率、二阶谐波和直流电压纹波。

新型电流单环PIR控制器在中频逆变器中的应用

为提高中频逆变器输出电压质量和稳定性,基于单相H桥逆变器的拓扑结构,提出一种采用电容电流单环的比例积分谐振控制策略PIR(proportional integral resonance)。新策略以电容电流为被控量,将负载电流作为一种扰动,引入电流给定前馈补偿控制,通过设置合适的补偿控制器,补偿加入带来的谐振频率处增益减小的问题。新策略只需单环控制,成本降低,可实现无静差控制。最后利用Matlab/Simulink建立了单相H桥逆变器的仿真模型,通过仿真实验验证了所提策略对中频400 Hz逆变器输出电压控制的有效性。

准PIR模块化多电平变换器环流的抑制策略

模块化多电平变换器会产生内部环流,增加电力器件电流应力与损耗。通过建立数学模型,分析模块化多电平变换器环流谐波的形成机制,提出一种基于准PIR控制器的环流抑制策略。利用陷波器得到环流二次基频成分,通过准PIR控制器补偿子模块调制信号,实现对模块化多电平变换器内部环流的抑制。Matlab/Simulink仿真结果表明,准PIR控制器可以有效抑制模块化多电平变换器环流,在不影响输出电压和输出电流的情况下,环流中的二次分量占比降低了60%。

中点钳位型三电平逆变器并联系统的零序环流抑制策略

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分:通态零序环流、开关零序环流及混合零序环流。对于不同类别的零序环流,提出共享直流侧中线和改进型LCL滤波器的硬件措施及准比例积分谐振(PIR)控制器的软件措施去抑制对应环流成分的高频、低频分量;另外,针对改进型LCL滤波器中交流滤波电容中点和直流侧电容中点连接电缆上有较大高频电流的缺陷,提出载波移相控制下模块共用滤波电容的优化方案,在保证环流抑制效果的同时将奇数次开关频率的高频纹波转移到共用电容上,实现奇数纹波分量的自动抵消,使连接电缆上的电流减小近50%;最后,仿真与实验结果验证了所提环流抑制策略的可行性。

考虑直流偏置抑制的单相逆变器改进控制方法

为了提升逆变器的控制性能,常采用电压、电流双闭环控制策略。首先分析了用比例控制器构建电感电流控制内环的机理及参数设计,详细讨论了基于准比例积分谐振(proportional integral resonant,PIR)控制的电压外环数学模型和控制器设计方法,给出了双环控制系统的稳定性分析。其次,分析了双环控制无法抑制逆变输出直流偏置的原因,并设计了直流偏置检测电路和抑制策略,以减弱直流偏置对逆变器负载造成的不良影响。最后以10 kW单相逆变器为例,对提出的控制策略和设计方法进行了仿真和实验验证,结果证明了所提控制方案的正确性。

基于固态变压器的电动汽车集群柔性并网控制方法

级联型固态变压器(SST)为实现电动汽车充放电集群高效稳定并网提供了一种可行的解决方案,但其体积较大、效率低、结构中存在的多直流侧电压不平衡等问题制约了工程应用。为此,本文提出了一种级联型固态变压器柔性并网优化控制方法,在建立数学模型的基础上分析了其直流侧电压的纹波特性,通过引入两级协调控制和比例积分谐振(PIR)控制器,在实现多直流电压平衡的同时,大大减少了直流侧电压的纹波。实验结果表明,与传统方法相比,该方法可以将直流侧电容值减少至原来的1/4左右,有效地减小了装置的体积和质量,提升了系统的效率。

基于带通滤波器的LCL型滤波器有源阻尼控制

三相电压源型并网逆变器交流侧采用LCL滤波器可有效地减小滤波器体积和容量,但易引起滤波器谐振问题。采用有源阻尼控制方法可以避免滤波器的谐振问题,在不额外增加传感器的前提下,提出了基于带通滤波器的有源阻尼控制策略。分析了带通滤波器环节分别采用调制波带通滤波控制、反馈电流带通滤波控制和比例积分谐振(proportionintegration resonant,PIR)调节器控制的3种控制方法,并对3种有源阻尼方案进行性能比较。仿真和试验结果验证了3种有源阻尼控制方法的有效性,且采用PIR调节器的方法更适应于谐振频率多变的系统。

双馈风电机组电网背景谐波运行与谐波抑制策略研究

针对电网背景低次谐波引起的双馈风电机组定子电流畸变、功率及电磁转矩脉动,建立了能够反映电网5、7次谐波电压下双馈发电机的特征谐波模型,揭示了电网背景谐波电压对双馈发电机功率与电磁转矩脉动的影响机理。通过双馈发电机控制目标分析,提出了基于比例-积分-谐振(PIR)调节转子电流内环的双馈发电机双闭环控制策略,有效地消除了双馈风力发电机定子输出电流中的5、7次谐波和电磁转矩脉动。在Matlab/Simulink中建立了1.5 MW双馈风电机组仿真模型,实现了风电机组谐波运行与抑制的全过程仿真。利用电网谐波发生模拟装置,进行了双馈机组谐波运行与抑制现场试验,仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与谐波抑制策略的有效性。

非隔离型H6桥单相光伏逆变器无功补偿调制及并网电流波形改善控制

为满足新的并网标准对单相光伏并网逆变器无功补偿功能的要求,针对非隔离型H6桥单相光伏逆变器,该文提出一种具有无功补偿功能的分段调制策略。分析与讨论了H6桥单相拓扑输出无功功率时,在输出电压过零点及电流过零点,并网电流产生畸变的原因。采用比例–积分–谐振(proportion integration resonance,PIR)控制器来抑制并网电流的直流分量。并通过构造PIR全程滑模面,推导并网电流滑模控制律,平滑了H6桥在两种调制模式的过渡过程,改善了并网电流的波形控制。最后,搭建了5 k V?A单相光伏并网逆变器的实验系统,并通过对实验结果的分析,验证了理论分析的正确性以及所提调制方法与控制方案的有效性。

分布式电源并网逆变器谐波抑制方法

为了解决传统的比例-积分(PI)控制器由于自身缺陷引起的电压、电流谐波问题,提出了两相同步旋转坐标系下基于比例-积分-谐振(PIR)控制器的电压、电流双闭环逆变器控制策略;同时引入了简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,并在此基础上提出相电压重构方法。仿真实验表明,上述控制策略对指定次谐波具有良好的抑制效果,采用该策略的逆变器具有良好的输出特性,进而验证了该控制策略对并网系统的有效性。

回馈式级联型变频器PWM整流控制及其谐波分析

研究了回馈式H桥级联型多电平变换器,利用移相变压器的二次侧漏抗代替PWM整流器的输入电抗器,采用比例积分加谐振(PIR)的调节方法,设计了电网电压定向控制的PWM整流器双闭环控制策略。同时,文中给出了H桥的功率单元拓扑结构、PWM整流器的数学模型及控制策略,对PIR调节器原理、功率单元及网侧电流谐波进行了分析阐述。通过实验,验证了移相变压器消除谐波的作用,以及控制策略对直流母线电压稳定的有效性,实验结果表明PWM整流器及其控制策略在电动机加速、减速过程中,表现出良好的四象限运行性能。

一种改进型的有源阻尼方法与谐振抑制机理分析

针对弱电网环境下光伏并网系统容易出现谐振现象,提出一种基于PIR电流控制器的改进型有源阻尼抑制策略,推导出改进型抑制策略下逆变器并网系统受控源等效电路模型;基于该等效模型,运用电路分析理论中的叠加原理分析逆变侧和网侧引起的谐振及其抑制机理,并与常规PI控制策略进行对比,从理论上得出改进型有源阻尼方法对系统谐振抑制的有效性。最后,不同控制策略下的并网仿真实验结果进一步验证所提方法的正确性和有效性。

变压器直流偏磁对光伏并网逆变器的影响及抑制方法

变压器直流偏磁会导致励磁电流出现较大畸变。对于工频隔离型光伏并网逆变器,其输出特性受变压器直流偏磁的影响很大,因此在设计控制策略时必须设法消除逆变电流中的直流分量。提出了一种基于比例-积分-谐振(PIR)控制的电流控制策略,实现零稳态直流输出。实验结果表明了该控制策略的有效性。