单电压环构网型并网逆变器暂态稳定性分析

随着电力电子化电力系统的快速发展,构网型并网逆变器作为新型电源得到了广泛关注,其中单电压环构网型并网逆变器因具有更强的小信号稳定性而在新能源并网中具有独特优势。同时,构网型并网逆变器在大扰动下呈现与同步电机不同的暂态响应,容易产生暂态失稳。针对这一问题,以单电压环构网型并网逆变器大扰动模型为基础,采用相平面图的方法分析了大扰动下功率控制环、电压控制环对逆变器的暂态作用,给出了关键控制器参数对暂态稳定性的影响,刻画了功角的暂态响应特性。同时,揭示了有功控制环、无功控制环和单电压环在暂态期间会改变功角超调量、逆变器输出电压幅值和变化率,进而影响并网逆变器的暂态稳定性。基于上述分析,给出了减小有功和无功下垂系数,增大电压积分系数和低通滤波器截止角频率的控制参数优化方法,可增强单电压环构网型并网逆变器暂态稳定性。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了分析的准确性与可行性。

反应式步进电机单电压驱动方式的改进设计

传统的反应式步进电机单电压驱动方式电源效率低、运转噪音大,仅适用于小功率步进电机。针对单电压驱动存在的问题,从分析反应式步进电动机绕组中的电流入手,提出了基于单电压驱动方式的改进方案。该方案通过改变单电压驱动的通电方式,有效提高电源的使用效率,降低电机运转噪音。实际使用效果表明,此方法切实有效。

单电压闭环逆变器数字控制器设计

分析了单相逆变器数字控制实现时零阶保持器对系统的影响。利用朱利判据求取了单电压环控制下使系统稳定的控制参数,并从求取的区域中选择几组控制参数进行仿真。仿真结果表明所求取稳定区域的正确性,利用朱利判据求得的稳定区域在实际设计控制器时具有很好的指导意义。

RDFC—低成本单电压输入开关电源

离线式AC／DC电源厂商日益感受到成本增加的压力，必须停止生产体积大、效率低的线性电源转换器，并以结构更小、更轻及效率更高的开关电源（SMPS）产品来取代。

一种采用相位超前校正技术的电压源逆变器单环控制策略

电压源型逆变器(voltage source inverters,VSI)通常使用电压电流双闭环控制,也有新型的单电压环控制被提出;同时为了抑制低次谐波,一般引入并联的谐振控制器结构。首先从传递函数的角度,详细对比双环和单环控制,得出开关频率较低时,两种控制策略的动态性能差别不大的结论;然后在频域内深入分析现有的并联谐振控制器设计中参数难以整定的原因。在此基础上,提出一种基于相位超前校正技术的单环控制策略,通过改变被控对象的幅相特性,简化了控制器参数的设计过程,并且使得VSI的性能得到提高。理论分析和实验结果证明,新型的单环控制策略在有效抑制低次谐波的同时,也具有较快的响应速度。

一种特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理

平波电抗器、直流滤波器、PLC滤波器构成特高压直流输电线路现实边界。分析特高压直流输电线路边界以及特高压直流输电线路的频率特性,研究特高压直流输电线路以及边界对故障暂态电压信号高频量的衰减作用。分析现有特高压直流输电线路暂态保护原理的保护范围,指出现有利用保护元件区分本侧区内外故障的特高压直流输电线路暂态保护原理并不能实现特高压直流输电线路全线保护。综合考虑特高压直流输电线路边界和线路对故障暂态信号高频量的衰减作用,提出利用保护元件区分对侧区内外故障的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对所提出的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理进行仿真验证。

单相电压型全桥逆变器的反步滑模控制策略

为克服单相电压型全桥逆变器系统中不确定性和外界干扰对控制性能的影响,提出了一种新型单相电压型全桥逆变器非线性控制策略。以输出滤波电容电压及其导数为状态变量,建立了逆变器连续数学模型,并进一步得到具有严参数反馈形式的系统非精确数学模型;在此基础上,将反步法和滑模控制相结合,提出了单相电压型全桥逆变器的反步滑模控制策略,可实现系统全局意义下的渐近稳定,有效地克服了反步法对系统模型的依赖性。实验结果表明,当存在不确定参数和外界扰动时,采用所提出的控制方法,系统输出无静差、输出电压谐波含量很少,对直流电压源扰动和负载扰动具有很强的鲁棒性,且同时适用于线性和非线性负载。

单相电压空间矢量无差拍控制Z源并网发电系统

提出一种新型具有直通零矢量的单相电压空间矢量调制方法,研究其工作原理、开关优化模式以及直通零矢量的产生方法,并将其用于直流电容电压、并网电流双闭环的Z源并网发电系统。引入鲁棒预测电流算法用于并网电流的无差拍控制,以提高系统的控制精度和动态响应性能,同时抑制因模型中的电感值与实际值之间的偏差带来的系统不稳定问题。对该系统进行了仿真与实验研究,结果证明了所提出方法及系统的正确性和可行性。

单相电压型PWM整流电路原理分析与仿真

详细分析单相电压型PWM整流电路的工作原理和工作模式,说明通过对PWM电路进行控制,选择合适的工作模式和工作时序,可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定。同时也调节了交流侧电流的大小和相位,实现能量在交流侧和直流侧的双向流动,并使变流装置获得良好的功率因数。最后建立其Matlab的仿真模型,验证了设计的正确性。

单相电压型PWM整流器交流侧电感的设计

文章在分析稳态条件下单相电压型PWM整流器(VSR)交流侧矢量关系的基础上,提出了一种基于矢量关系的单相VSR4象限运行时的交流侧电感参数的设计方案,给出了忽略交流侧电阻且只考虑基波分量时交流侧电感的计算公式,并论证了交流侧电阻对电感参数取值的影响可以忽略。仿真结果验证了设计方案的正确性。

基于强跟踪滤波器的单相电压基波相位实时提取

分布式发电系统并网时,需要实时检测电网电压的基波频率和瞬时相位。该文提出基于强跟踪滤波器的单相电压基波相位实时提取方法:首先添加电网电压基波频率和直流偏移作为状态变量,建立含有直流偏移和谐波分量的单相电网电压信号的非线性状态空间描述;其次,考虑到扩展卡尔曼滤波在系统达到平稳状态时无法快速跟踪系统参数突变,采用强跟踪滤波器递推估计各状态变量,并利用状态变量估计值实时计算单相电压信号的基波频率、幅值和相位。实验结果表明,所提相位实时提取方法能够在消除电网电压直流偏移影响的同时快速跟踪电网参数突变。

双臂推挽式单相电压源逆变器及其调制方案(英文)

该文介绍了一种双臂推挽式逆变器,包括其电路拓扑、每个开关器件的功率分布和调制策略。分析了这种电压源逆变器的主要参数,如总谐波失真度(THD)和失真指数(DF)。比较研究表明,这种逆变器的质量明显优于方波逆变器,同时开关损耗明显低于PWM调制方式,特别适用于宽频范围。介绍了计算公式和实验结果。

单相电压型并网变换器功率预测控制

将功率预测控制思想用于单相电压型并网变换器,通过二阶广义积分构造与电网电压、电流正交的虚拟电压、电流分量来形成αβ坐标系下的两相系统。建立了单相并网变换器在两相静止和两相旋转坐标系下的数学模型。推导和分析了在旋转坐标系下的瞬时功率模型。利用此瞬时功率模型来预测单相并网变换器的控制电压进而产生触发脉冲控制变换器。该策略具有控制系统结构简单、开关频率固定、无需整定控制器参数、功率响应速度快、实现功率解耦控制的特点。1kW样机的实验结果表明了方案的正确性和可行性。

可测正负压的燃料电池单片电压检测系统设计

为了实时掌握燃料电池堆的工作性能,设计了一种基于VC10.0和双CAN网络技术且可检测正、负压的燃料电池堆单片电压检测系统。该系统采用了基于光继电器的分布式单片电压采集方法,并且利用电压抬升的方式解决了燃料电池单片正、负压检测的问题,同时利用USB高速通信方式实现了燃料电池堆网络控制单元与上位机的实时通信。该检测系统在实际应用中取得了良好的效果,实验结果表明,该系统简单可靠,精度高,实时性强。

单相多模块电压源型逆变器

为实现低压直流到高压交流的变换,提出一种适用于低输入电压场合的单相多模块电压源型逆变器拓扑。产生同样大小的交流电压,电压源型逆变器(VSI)的直流侧电压仅需为传统H桥逆变器的1/3,因而更加适用于新能源发电系统和电池储能系统。介绍单相多模块VSI拓扑结构及工作原理,详细分析单极性PWM下电路运行特性,在此基础上完成电容器参数的设计,最后通过PSIM软件对该电路结构进行仿真,并搭建一个2k W的实验系统,对带有稳态负荷、阶跃负荷及感性负荷时的工作特性进行验证。仿真和实验结果表明,电容参数设计合理,提出的VSI具有较大的升压能力,并在阶跃负荷、感性负荷下依然具有良好的运行特性。