三相PWM并网逆变器在幅相控制下的启动性能改善

阐述了三相PWM并网逆变器幅相控制中的相量调节原理,针对系统启动时并网冲击电流大和动态响应较慢的问题,提出了开启电压预测控制和电流前馈控制两种方法,利用直流母线电压变化率推导出起动时刻理想初始参数和电流前馈调节量,有效地改善了系统在幅相控制下启动并网时刻的动态性能。通过15kW的三相PWM并网逆变器样机的实验结果证实了文中所提控制策略的正确性。

基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法

现有的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法以锁相控制为主,等效环路会受到负阻特性的影响,出现并网失稳的问题,影响谐振抑制效果。为此设计了基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法。首先,放大并网逆变器连接的电网阻抗,分析了光伏并网产生的谐振特征;然后,基于虚拟电阻进行光伏并网逆变器谐振频率响应的分析,通过调整谐振抑制参数,避免了光伏发电系统谐振频率偏移的问题;最后,在网侧阻抗终止了环流形态,从而进一步实现了对逆变器谐振的有效抑制。试验结果表明,该方法的谐振电流较低,增益谐振裕度在2~3 dB区间变化,表明该方法的谐振抑制效果较佳,能够应用于实际生活场景中。

三相并网逆变器有源阻尼控制策略研究

LCL滤波器因其成本低、高次谐波衰减能力强,适用于大功率的三相并网逆变器,在各类新能源发电场合中应用广泛。LCL滤波器存在谐振问题,导致系统稳定性降低。通过建立LCL滤波器的传递函数分析LCL滤波器对系统的影响,并提出了通过电容电流前馈模拟虚拟阻抗的方法增加系统的阻尼,抑制LCL滤波器的谐振峰值,提高系统的稳定性。最后通过在Matlab/simulink中搭建仿真模型,验证算法的可行性。仿真结果表明:通过增加电容电流前馈环节的有源阻尼法可增加系统的稳定性,且不额外增加系统的损耗,三相并网逆变器的输出并网电流谐波含量低。

无交流侧电压传感器的并网逆变器控制技术研究

传统的三相并网逆变器需要安装交流侧电压传感器,增加并网逆变器成本的同时影响了可靠性。本文研究了一种基于二阶广义积分器的电网电压观测器,并结合了基于电容电流反馈有源阻尼的准比例谐振控制算法,实现了并网电流的精准控制。仿真结果证明这种控制方法的有效性。

三相四线制并网逆变器导纳建模研究

为了提高三相四线制电容分裂式并网逆变器控制性能,需要构建其准确的数学模型。以电容分裂式三相四线制逆变器为研究对象,通过搭建逆变器小信号模型,构建系统模型从扰动电压到电流响应的传递函数矩阵,据此推导了电容分裂式三相四线制逆变器导纳模型,并探讨了其控制原理。在此基础之上,针对电容分裂式三相四线制逆变器导纳模型进行了仿真研究,仿真结果与理论分析一致,验证了所构建的数学模型是正确可行的。

LCL型并网逆变器电流的自耦PID控制方法

针对三相并网逆变器功率突变时电流跟踪速度慢和超调量大的问题,提出了基于自耦PID控制理论的电流控制方法。该方法将LCL型三相并网逆变器的已知或未知内部动态与电网电压引起的扰动视为总扰动,进而非线性扰动系统可以被等价为线性扰动系统。构建了在总扰动反相激励下的受控误差系统,据此设计了基于速度因子的自耦PI电流控制器,理论分析了自耦PI闭环控制系统具有良好的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。仿真实验表明了该方法具有响应速度快、控制精度高、抗扰能力强的动态品质,其中响应时间约为2 ms,在分布式电源并网领域具有良好的应用前景。

三相并网逆变器改进定频模型预测电流控制

三相并网逆变器传统模型预测控制存在开关频率不固定和输出电流谐波含量较高的问题,给并网逆变器输出滤波器的设计带来了一定困难,并且影响并网逆变器的运行效率。为此,提出一种三相并网逆变器改进定频模型预测电流控制算法,在每个控制周期采用3个电压矢量,通过αβ轴电流无差拍控制来确定每个电压矢量的作用时间,以电流跟踪误差最小选择最优电压矢量组合,再经过离散化PWM0 DPWM0(discontinuous pulse width modulation zero)调制得到开关信号,实现输出电流定频控制且谐波含量降低。仿真和实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。

基于DSP的三相电压型PWM整流逆变系统设计与应用

现代多领域需大量变流装置,以转换电能频率、幅值和相位,提升经济效益。但这些装置依赖整流模块获取直流电压,传统二极管和晶闸管整流方式易产生谐波和无功功率,增加损耗,降低效率,影响供电质量。传统PWM(Pulse Width Modulation)整流逆变系统模拟控制方式已无法满足复杂高精度需求,提出基于DSP(Digital Signal Processing/Processor)的三相电压型PWM整流逆变系统设计与应用。硬件上采用AMC1304M05QDWRQ1数据采样芯片和TMS320FDSP28335控制芯片;软件上设计双闭环串级控制策略,通过SCPWM算法调制电压空间矢量,驱动功率开关器件实现整流逆变控制。实际应用结果表明,负载突变时系统响应迅速,直流侧电压0.02 s内恢复稳定,验证设计的正确性。

三相并网逆变器内模控制的改进型GDPWM算法(英文)

针对单位功率因数并网的三相逆变器,推导三相并网逆变器内模控制方程,建立逆变器输出侧功率因数角随逆变器输出电流幅值变化的函数关系,深入分析传统常规化不连续脉宽调制(general discontinuous pulse width modulation,GDPWM)的特点,提出一种改进型最小开关损耗不连续调制(modified general discontinuous pulse width modulation,M-GDPWM)算法,该算法通过比较三相正弦参考电压之间的瞬时大小关系,或者逆变器输出三相电流的瞬时大小关系,来计算需要注入到三相正弦参考电压中的零序分量,从而无需像传统最小开关损耗不连续调制那样需要实时计算功率因数角,即可实现最小开关损耗控制。仿真与实验结果验证了所提M-GDPWM算法的正确性和有效性。

三相LCL型并网逆变器双电流环控制器设计

并网逆变器在当前电网中具有举足轻重的地位。本文针对三相LCL型并网逆变器进行了研究,建立了其数学模型,给出了其双电流环控制器的设计方法,并针对于常规双电流环控制稳定裕量低的弊端,提出了一种改进型双电流环控制策略。最后,进行了仿真验证,分析表明,在较为理想的模型下,两种双电流环控制策略均具备较为优秀的控制效果,但在非理想模型下,所提改进型控制策略具备更大的稳定裕量,更适合在实际数字控制系统中应用。

三相SVPWM控制并网逆变器的软启动控制

为解决传统三相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制并网逆变器存在的启动冲击电流的问题,提出了一种软启动控制方法。该方法通过控制三相桥臂输出直交轴参考电压和直交轴参考电流实现三相并网逆变器的软启动。该文详细阐述了产生启动冲击电流的原因,给出了所提软启动控制方法的具体步骤和流程图,最后对1台15kVA三相SVPWM控制并网逆变器进行了实验验证,并对实验结果进行了详细分析。结果表明,提出的软启动控制方法简单,在电网电压平衡的情况下,启动时只与电网直轴电压有关,且无启动冲击电流。

三相并网逆变器模型预测控制研究

三相并网逆变器是连接新能源系统与电网之间的重要环节,针对传统电压电流双闭环并网控制中由于比例积分(ProportionlIntegral,PI)调节器饱和造成的稳态性能较差和控制精度不足的问题,采用模型预测控制器代替传统的PI控制器,提出一种三相并网逆变器的模型预测控制策略。建立三相逆变器在两相静止坐标系下的数学模型,分析模型预测的控制过程并对目标函数进行优化,增加逆变器的限流环节。建立离散动态电流方程,对下一时刻的电流值进行预测,根据目标函数最小原则选择最优的空间电压矢量,将其对应的开关状态作用于逆变器实现并网控制。利用MATLAB/Simulink进行仿真分析,验证了模型预测控制策略的可行性,该控制策略提高了并网过程的稳态性能,有效减小了并网电流的谐波畸变。

不平衡电网电压下三相并网逆变器的控制策略分析

针对不平衡电网电压并网成功率低,逆变器控制能力不足的问题,对不平衡电力数据进行整定,通过设计径向基函数(RBF)自适应控制网络完成电力设备在三相不平衡环境下的配合调节,由PI调节器完成参数调节,进而增加并网成功率;采用模型预测控制(MPC)算法对三相异常数据进行排查,通过对比两种不同环境下并网关系推算最佳并网策略,实现电力设备的安全并网。试验表明,采用的KLH系列逆变器,容量为2 KVA/220 V,用这种方式并网产生的不平衡电压变化为85.8 V,并网成功率为95.2%。

面向串联补偿三相并网逆变器的模拟阻抗控制策略

串联补偿是一种提高可再生能源发电站长距离输电能力的常见方案,然而并网逆变器和串联补偿电力线之间的相互作用会带来振荡问题,威胁电力系统的安全运行。为此提出一种无锁相环的扩展模拟阻抗控制策略,在弱电网和高串补度电网中稳定系统。此外,还通过稳定性分析验证该方法的有效性;进行特征值分析,以指导参数设计。最后,通过模拟和实验结果验证了理论分析和所提控制策略的有效性。

三相光伏并网电流型PWM逆变器的研究

基于三相电流型PWM逆变器装置,将直接电流控制方法应用于该逆变器中,设计了一套1kW实验装置。通过仿真分析和实验验证表明,该方法不仅实现了逆变器网侧电流正弦化并与网侧电压同相位,而且实现了直流侧电压宽范围调节,提高了系统动态性能,更适合于光伏并网。

基于光伏发电系统的三相并网逆变器设计

电力系统的并网逆变器是实现分布式电源的重要装置。三相光伏并网逆变器使用的 Matlab建模,双逆变器采用的控制策略主要是从控制:主逆变器对交流母线电压和频率进行控制,确保系统输出电压和频率在允许范围之内,而从逆变器负责对电流进行控制。主逆变电源采用恒频恒压的闭环控制方式,从动电源采用 PQ控制方式。在此基础上,通过设定不同负荷转换条件,观测逆变器输出电压、电流、频率等参数的变化,并对其稳定性进行检验。

基于物联网的逆变器三相平衡并网控制策略的分析

现阶段新能源发电的模式并不成熟,在稳定性方面存在一定欠缺,因此,本文从探究新能源并网发电稳定性提升举措的角度出发,研究逆变器的三相平衡并网控制策略,初步确定了控制策略中的主要设计模块及参数。完成初步设计后,模拟测试该模型,测试结果表明,基于物联网的逆变器三相平衡并网控制策略在理论上较为可行,有望进一步推广至实践层面。

基于三相并网逆变器SPWM及SVPWM控制的仿真研究

对三相桥式并网逆变器采用了SPWM调制方式和SVPWM调制方式,详细研究了SPWM调制方式和SVPWM调制方式。在Matlab/Simulink工作环境下给出了电路的仿真波形,并对并网电流进行了谐波分析。仿真结果表明,实现了并网电压与并网电流同相位和功率因数为1,证明了采用SVPWM调制方式得到的并网电流的谐波含量低于SPWM调制方式,也说明了在并网电流要求较高的场合,SVPWM控制比SPWM控制更具有优越性。

基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计

分析了三相光伏并网逆变器的电路拓扑和系统的控制结构,在此基础上提出了同步旋转坐标系下基于PI控制的电流控制器设计方案。在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统建模与仿真,并构建了实验样机进行实验研究。仿真和实验结果验证了所提出控制方案的正确性,即采用PI控制可以提高系统的动态性能,实现对指令进行无静差跟踪。

三相软开关逆变器的PWM实现方法

该文详细阐述了采用三角载波和锯齿载波对本逆变器实现(ZVS)软开关动作的影响。使用三角载波实现软开关动作时,由于开关动作时刻不固定,使得谐振时刻难于控制,并且谐振次数多,使直流母线电压得不到充分利用。采用正斜率锯齿载波虽然能解决上述问题,但是会造成在锯齿波垂直沿前后处于零矢量状态,电机的能量与谐振电路不发生交换,不能满足软开关谐振条件。指出要实现本电路的软开关动作模式,载波必须采用正负斜率交替的锯齿波,并根据电机电流极性来切换锯齿波的斜率,这是逆变器开关元件实现软开关动作的必要条件。实验证明了采用本控制方式,逆变器的输出电流波形具有良好的正弦度。