微网逆变器带不平衡非线性负载控制策略

微网逆变器具有直流电转换交流电效率高、易于携带、适用场合广泛等优点,因此被广泛运用于分布式电网组网运行中。但带不平衡非线性负载的微网逆变器,是一定时间区段内电压电流等重要指标发生突变现象,造成电路的不稳定,给分布式电网正常运行带来负面影响。本文以微网逆变器带不平衡非线性负载控制策略作为主题,从简要论述微网逆变器结构及原理入手,针对微网逆变器带不平衡非线性负载带来的负面影响,论述了不同的控制策略,最后分别从对这些控制策略进行了 matlab/simulink 实验仿真,对试验数据进行了综合分析。

不平衡非线性负载下三相逆变器的建模与控制

为缓解实际应用场合中不平衡非线性负载对三相逆变器输出电压的影响,并改善混合负载切换时的动态特性,本文提出了基于广义状态空间平均的建模方法和电感电流滑动平均的控制策略。通过广义状态空间平均法对平衡负载下的逆变器进行了准确的建模,并在dq0坐标系下设计了PI控制器,最后利用电感电流滑动平均方法使PI控制器适于三相不平衡负载和非线性负载。与传统控制方法的对比实验表明,本文提出的模型和控制策略能够在保证混合负载下三相电压平衡的基础上,较好地提高负载切换时的动态特性。

不平衡、非线性负载电网的可控串联电压优化补偿策略研究

针对串联型电压调节装置(SVR)保护不平衡、非线性敏感负载免受电网电压扰动时,储能装置需要输出有功功率,导致装置成本过高的问题。论文基于补偿电压与负载电流正交的原理,提出用正序基波提取器提取出正序基波分量,在同步参考坐标系下,以负载电流为参考,利用坐标变换计算出参考补偿电压。由于补偿装置输出的电压正交于负载电流,因此储能装置为直流电容器的补偿装置运行时不需要任何有功功率。在Matlab/simulink中建模,用电压滞环控制器控制逆变器输出需要的电压,调节负载电压,验证提出的补偿策略的有效性。

不平衡及非线性负载下的三相逆变器控制方法

围绕孤立微电网中不平衡及非线性负载下三相逆变器的控制问题,提出一种包含基波电压跟踪、谐波电压抑制、有源阻尼和输出电流限制功能的逆变器控制方法。针对逆变器运行系统建立了传递函数模型,并分析主要硬件回路及控制系统参数对系统稳定性的影响。通过仿真和实验,验证系统传递函数模型的准确性,结果表明:所提出的逆变器控制方法能够在不平衡和非线性负载条件下保证逆变器端电压质量,实现不平衡过载时的限流运行,并具有较好的动态响应特性。

不平衡非线性工况下STATCOM的控制

针对传统STATCOM不能对不平衡非线性负荷系统补偿的现象,提出了一种新型STATCOM控制方法,该方法融合了传统STATCOM能补偿无功电流、不平衡电流和APF可以补偿谐波电流的特点.本文给出了新型STATCOM控制方法的总体结构,分别介绍了结构中三种模块的结构和原理,最后在PSIM仿真软件中搭建了仿真平台,仿真结果验证了所提方法的正确性.

非线性负载下动车组辅助逆变器控制方式优化

提出将逆变器的非线性负载畸变控制问题转化为动态冲击性不平衡负载的畸变控制问题,将用于不平衡控制的改进型双闭环复合控制模型引入辅助供电系统逆变器控制方式中。通过信号延迟对消(delay signal cancellation,DSC)技术分离电压的正负序分量,并分别跟踪补偿,改善输出电压波形。基于MATLAB/Simulink及dSPACE半实物仿真平台搭建的某车型辅助逆变器模型,验证了所引入的改进型控制方法对三相整流器负载和单相不平衡负载下的逆变器输出电压畸变均有显著改善,拓展了基于DCS的改进型双闭环复合控制方法的应用范围。

一种高性能三相四桥臂逆变器控制器的设计

三相四桥臂逆变器能有效地处理不平衡和非线性负载,然而其控制方法通常非常复杂。该文提出了一种性能优异、设计简单的控制器及其设计方法,该方法基于极点配置的PID电压单环控制。为了得到三相四桥臂逆变器的数学模型,采用开关周期平均法和旋转坐标变换建立连续定常系统模型,在此模型的基础上设计简单明了的PID控制器。根据三相四桥臂逆变系统的控制传递函数、期望的极点分布和性能指标,计算出最佳的PID控制参数。对该系统工作于不平衡负载时输出电压的不平衡程度分析,和非线性负载时输出电压的谐波含量对比分析,结果证明该文提出的方法具有很好的动静态特性,该方法与诸多其他控制方法相比具有原理简洁、应用方便、参数整定灵活等杰出优点。详细的仿真结果和实验结果验证了该方法的正确性。

基于三维空间矢量中γ分量控制的三相四桥臂逆变器

提出了一种性能优良、设计简单的三相四桥臂控制器及其设计方法,该方法通过对三相输出电压的静止坐标变换,在各种线性与非线性、平衡与不平衡负载的分析比较中,得出了γ分量是影响三相输出电压不平衡的关键因素;通过分析四桥臂逆变器的控制规律和研究第4桥臂的作用,前3个桥臂由二维空间矢量控制,第4桥臂通过γ分量的控制对负载产生的不平衡进行全补偿,使得在三相不平衡负载下,输出的三相电压达到一个平衡状态。仿真结果验证了该方法的可行性;与现有的方法相比,三相电压和电流中谐波含量显著减少。

基于主从控制的微电网电压质量改善策略

针对非线性不平衡混合负载易导致微电网母线电压质量下降的问题,文中利用并联在微电网母线上的多个逆变器对母线电能质量进行治理。以单台逆变器为例,对非线性不平衡混合负载造成逆变器输出电压质量下降的原因进行分析,并提出一种主从控制策略。主逆变器充当电压源,从逆变器充当电流源,利用从逆变器剩余可用容量来补偿负载中的谐波、负序电流分量,而负载中的基波电流和零序电流分量则由主从逆变器共同分担。该策略有效降低了逆变器输出侧电压的畸变率和不平衡度,将电能质量治理功能嵌入到从逆变器中,避免增加额外的电能质量治理装置,降低了系统成本。最后,在PSCAD仿真环境下搭建仿真模型验证了该控制策略的有效性和可行性。

提高微电网与配电网电能质量的变流器控制策略

为消除非线性不平衡负荷对微电网和所连接配电网产生的总谐波畸变(THD)和电压不平衡等电能质量问题,本文提出了一种基于d-q坐标系的瞬时功率补偿控制方法,利用配电网与负载侧瞬时电流的差值计算电压源变流器(VSC)的参考补偿电流。通过讨论微电网两种运行模式下分布式发电机(Distributed Generator,DG)的负荷分配方法和控制方式,采用背靠背变流器消除电网的不平衡电压扰动,并利用反下垂控制方式,实现了从一种工作模式到另一种工作模式的无缝转换,能够使孤岛模式下各分布式发电机之间的负载自动分担。最后在MATLAB/Simulink软件中得到的仿真结果验证了所提出的控制和补偿策略的有效性。