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。

直驱变流器网侧双电流环控制仿真研究

针对电网电压跌落情况下风电直驱变流器不脱网运行时,网侧采用单电流环控制导致的不良后果,如直流侧电压二次波动、网侧输出电流谐波含量高等问题,结合直驱变流器的主回路特点,提出网侧采用双电流环控制。分析了双电流环的控制目标,并详细分析了两种控制算法(即滤波法和矢量法)的数学推导过程,最后根据动模实验平台搭建了仿真模型。仿真结果表明:双电流环控制中滤波法优于矢量法,滤波法支持长期稳态运行、直流电压阶跃、功率阶跃,在故障期间,采用双电流环控制(滤波法)的电网电压、电流正弦度较好。

基于双电流环控制的并网逆变器设计

LCL滤波器可以有效抑制高次谐波,然而LCL滤波器的使用增加了系统阶数,对系统控制策略提出了更高的要求。为此,采用一种基于极点配置的电流双环控制策略,以DSP作为主控制器,充分利用DSP控制器的CLA、高精度PWM和AD等模块,使其硬件电路大大简化。最后,通过极点配置的方法选定控制参数,整个系统操作简单、控制灵活、功能强大,实现了节能降耗和精密制动。

电流双环控制的LCL单相并网逆变器逆变研究

详细分析了LCL型单相并网逆变器的结构,针对LCL型单相并网逆变器易发生谐振的问题,研究采用以电容电流为内环、并网电流为外环的双电流环控制策略。设计LCL滤波器和电流双环控制参数并利用SISOTOOL工具整定。通过SIMULINK搭建仿真模型,分析结果表明LCL型单相并网逆变器系统在采用该电流双环控制策略可有效抑制系统振荡,降低并网电流谐波含量和提高系统稳定性。

基于电流双环控制的燃料电池DC/DC变换器

在燃料电池DC/DC变换器中,为了减小纹波电流,同时确保输出稳定,实验拓扑采用六相交错并联电路,能有效减小电流纹波,减小电感体积。并且提出一种新型的控制模型,通过电流双环控制,外环通过对输入电流的控制,确保输入电流的恒定。而内环通过控制输出电流,实现负载对功率的需求。

单相LCL并网逆变器双电流闭环控制仿真研究

采用LCL滤波方式的并网逆变器具有高频衰减特性,滤波效果优于单电感滤波方式。但是LCL滤波器为无阻尼三阶系统,易发生谐振。传统的解决方法是在电容支路串入电阻增加系统阻尼,虽然可以减小谐振,但却增加了额外损耗。文中采用并网电流和电容电流双闭环的方法增加系统阻尼,对电流双闭环方案进行系统建模和稳定性分析,并用MATLAB软件进行仿真验证。结果表明该方案可抑制系统振荡,提高系统稳定性。

三相LCL并网逆变器的单电流双环控制策略

为了抑制LCL并网逆变器系统的谐振尖峰,提出了一种单电流双环控制策略。该策略只对并网电流进行采样:内环采用并网电流的二次微分反馈,以配置系统开环传递函数极点,增加系统阻尼;外环对并网电流直接反馈,以跟踪输出电流,提高系统精度。同时,外环采用准比例谐振(QPR)控制器来补偿电流,以减小稳态误差,消除特定次谐波。通过该单电流策略与传统的电容电流内环,并网电流外环策略的对比,以及采用QPR与比例积分(PI)控制器的对比,结果表明本文所采用方法的性能较优。仿真结果验证了该策略能有效抑制并网电流谐波,提高系统的动态性能和稳定性。

LCL滤波并网逆变器双环控制参数设计与优化

并网逆变器中LCL滤波器的谐振峰可能引起系统不稳定。为了抑制谐振峰的影响,可以采用电容电流内环、并网电流外环的双电流环策略控制并网电流,但由于内外环都是电流环,其控制带宽相差不大,传统方法中内外环独立设计可能导致内外环控制器难以协调工作。文中提出了一种控制器参数整体设计及优化方法,采用少自由度的极点配置方法得到控制参数,在考虑系统具有一定稳定裕度的情况下基于时间乘以误差绝对值积分指标进行参数优化。采用该方法可避免控制参数的多次调整,同时具有良好的鲁棒性。在一台并网逆变器上的实验结果表明,所提出的整体参数设计与优化方法可使控制系统得到良好的动稳态性能。

Quasi-Z源逆变器电压电流双闭环控制系统研究

Quasi-Z源逆变器是在Z源逆变器的基础上提出来的新型电路拓扑结构,它除具有Z源逆变器的各种优点外,还降低了逆变器无源器件的电压电流额定值,而且使逆变器的输入电流变得连续,具有很好的应用前景。分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理,建立了它的小信号模型,并设计了Quasi-Z源逆变器的电压电流双闭环控制系统。实现了对直流母线电压峰值的间接控制,能克服输入电压变化、负载变化等扰动的影响,使输出电压始终保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。通过仿真验证了所建模型的准确性以及控制系统的有效性。

电压电流双环控制的三相两电平逆变器的研制

近年来,随着经济的快速发展,传统化石能源的消耗逐渐增加,同时也对环境造成严重的污染问题。因此,为了保护环境,风力发电和光伏发电在可再生能源发电里已经得到了广泛的应用,其应用核心是逆变器,而随着近年来电力电子技术的飞速发展,逆变技术已经成为可再生能源开发和利用中的核心部分。

基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究

提出一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM逆变器,分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流内环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦。20kVA实验样机的实验结果表明,该逆变器具有良好的非线性负载能力。

双闭环控制的移相全桥软开关变换器的研究

针对硬开关PWM变换器的开关损耗大的问题,主电路采用ZVS PWM全桥变换器电路拓扑。通过变压器原边隔直电容与变压器漏感的谐振作用,实现功率管零电压开关。控制电路基于UC3879设计了双闭环控制系统。开关变换器将电流峰值作为控制对象,电流内环降阶处理等效为一个比例环节,电压外环采用带电容反馈的PI调节器。推导了整个系统的传递函数,并对调节器参数进行设置。通过Matlab仿真及实验测试,验证了设计结果的正确性。使系统达到良好的控制指标。

单相LCL滤波器并网逆变器双闭环控制的研究

介绍了带电网电压前馈的电网电流外环、电容电流内环的双闭环控制策略。在滤波参数设计的基础上搭建了仿真模型,分析了控制器参数对动态性能的影响。基于理论分析,给出一种快速设计控制器的方法。仿真结果表明,该方案不仅能有效控制逆变器入网电流,而且抗电网电压扰动能力强。

SHAPF的电流控制策略及参数设计

为了实现并联混合型有源电力滤波器(SHAPF)高补偿性能的要求,提出一种SHAPF电流双闭环控制策略。利用基波电流环为谐波电流环控制器提供阻尼项,实现有源阻尼的同时减少一组传感器,降低系统复杂度。分析了SHAPF的滤波特性,并给出了SHAPF系统配置的参数设计方法。分析了电流双闭环控制器在离散系统中的稳定性条件,并给出了控制器参数设计方法。搭建了SHAPF的仿真模型与实验样机。结果表明SHAPF具备良好的谐波补偿性能,验证了电流双闭环控制策略及参数设计的合理性。

基于神经网络自适应的双电流闭环联合控制策略研究

在分析了双电流闭环控制策略不足的基础上,提出了一种基于神经网络自适应的双电流闭环联合控制策略,该策略利用神经网络技术对控制器参数进行实时自适应调整,提高了控制器运行效率,优化了整个双电流闭环控制结构。在不对称故障下的仿真实验表明,该控制策略能够消除直流侧电压波动和削弱直流侧电压纹波分量,系统动态响应快、控制效果好。

可输出低频正弦纹波的峰值电流控制电流源

提出了一种可输出低频正弦纹波的电流源的双电流环控制方案 ,外环稳定输出电流 ,内环抑制功率器件中的峰值电流。以正激DC/DC变换器为例 ,分析了电源的结构和工作原理 。

“双碳”战略目标下LCL型并网逆变器的控制研究

本文所设计的LCL型并网逆变器控制系统,是通过逆变器得到交流电,再通过LCL滤波器的滤波作用过滤掉高次谐波,最终使得所获得的并网电压电流能够馈入生活中的公共电网。

矩阵变换器—永磁同步电机矢量控制系统的新型电流控制方法

分析了基于电流滞环控制的矩阵变换器?永磁同步电机(MC-PMSM)系统的开关组合状态和存在的缺点:系统侧电流存在较大的5次和7次谐波分量。提出了一种改进电流控制方法,该方法采用电机电流双环控制,得出三相电机电流的6个电流控制信号,并将输入三相电压分成12个相区,根据电流控制信号和相区号的不同,选择不同的输入相与输出相连接,确定出矩阵变换器开关组合状态。在该方法中,每个输入相在整个周期内都参与调制,降低了系统输入电流的谐波分量,提高了系统输入电流的正弦度。

微网逆变器的改进鲁棒下垂多环控制

对于孤岛模式下的逆变器,其等效输出阻抗和连线阻抗差异对功率分配和环流抑制的影响较大。鲁棒下垂控制虽然可以减小阻抗差异对功率精确分配的影响,但在逆变器投入并联运行过程,存在冲击电流大、过渡时间长的不足,影响鲁棒下垂控制的实用化。为此,以阻性线路阻抗为例,提出一种改进的鲁棒下垂多环控制方法,其由功率外环和电压、电流双环构成。电压、电流双环设计中,采用考虑负载影响的控制器参数设计方法,抑制负载变化对电容电流内环跟踪性能的不利影响。功率外环通过引入阻性虚拟阻抗将逆变器的等效输出阻抗设计成阻性,提出一种改进的鲁棒下垂控制方法,与常规鲁棒下垂控制相比,可以改善逆变器的并机过程,减小并机冲击电流,加快并机过渡过程,实现平滑快速并机过渡。仿真与实验结果表明了所提理论的正确性和有效性。

变频器输出双闭环神经元解耦控制研究

为提高变频器的抗扰能力和输出电压电流的质量,针对传统闭环控制精度不高,鲁棒性不强等缺点,提出一种改进型的神经元解耦控制的电压电流双闭环控制方案,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,电压环包含负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流环包含输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦,利用神经元PID控制器的自适应调节能力,系统能够有效地抵抗输入及负载上的各种扰动,通过SIMULINK仿真分析,这种控制策略相对于常规的单闭环控制和双闭环PID控制,输出电压波形畸变小,动态响应快,超调小,有很好的负载适应能力。