双Boost单相逆变器并网控制策略

双Boost单相逆变器能够实现单级升压逆变,适用于分布式能源并网发电领域。针对其并网控制策略难以兼顾高性能的动态响应特性以及交直流侧电能质量的问题,在分析双Boost单相逆变器并网工作原理、功率解耦以及谐振机理的基础上,提出了一种由单并网电流环、功率解耦和有源阻尼组成且具有对称结构的并网控制策略,分析并介绍了各部分控制原理。最后,仿真和实验结果表明,所提控制策略具有动态响应速度快、并网电流质量高、直流侧无二次功率脉动等优点。

单相双级型光伏构网与跟网逆变器仿真设计

光伏发电技术的快速发展,带来光伏系统仿真研究的需求。针对目前光伏系统缺乏构网型与跟网型控制的综合仿真研究,及对储能系统功率补偿的依赖程度较高的问题,建立了单相双级型光伏构网与跟网逆变器的仿真模型,设计了无储能的光伏系统控制方法,并在结构一致性的基础上优化光伏系统控制结构。通过在MATLAB/Simulink软件中对所设计的光伏构网与跟网系统进行模拟仿真,验证了控制方法的有效性。

DAB级联单相逆变器系统的阻抗特性及稳定性分析

针对双有源桥(DAB)直流变换器级联单相并网逆变器系统因阻抗失配而造成系统发生振荡失稳的问题,通过建立DAB和单相逆变器的输出和输入阻抗模型,基于阻抗分析法对级联系统的交互稳定性进行了分析。首先,推导采用双环控制策略的前级DAB输出阻抗模型和考虑锁相环影响的后级逆变器直流侧输入阻抗模型,并通过扫频法验证其准确性。在此基础上,建立二者阻抗交互模型,详细分析了DAB反馈控制器的PI参数对其输出阻抗频率特性和级联系统稳定性的影响,并据此提出一种DAB控制参数的优化设计方法,在兼顾动态性能的同时提升了级联系统的稳定性。最后,通过仿真算例验证了阻抗模型的准确性,分析了结论的正确性以及稳定性改善方法的有效性。

信息化新型单相双Buck并网逆变器双闭环并网电流控制方法研究

依托信息数字技术,提出信息化新型单相双Buck并网逆变器双闭环并网电流控制方法设计。采用智能电频强度控制技术(VNDS)、波强保护算法(BVUS)与动态脉宽控制技术(BDZT),对传统双Buck并网逆变器电流控制方法存在的问题进行解决。仿真实验证明,提出的信息化新型单相双Buck并网逆变器双闭环并网电流控制方法各项测试数值优于传统双Buck并网逆变器电流控制方法。

基于双闭环控制的单相逆变器研究

针对逆变器带非线性负载时畸变电流在逆变器出阻抗上产生谐波压降导致输出电压波形畸变的问题,建立了单相逆变器的数学模型,确定了固定开关频率的电压外环电感电流内环的瞬时值双闭环控制策略,采用单极性倍频调制方式,搭建了以STM32为控制核心的单相逆变器实验样机并进行了相关实验。实验结果表明,在双闭环控制策略控制下逆变器输出电压波形可得到及时补偿,输出电压波形正弦度高,电压谐波含量小。

浅论单相双级式光伏并网逆变器

单相双级式光伏并网系统就是用直流电和可变电阻来模拟太阳能电池的输出特性曲线,根据其工作原理来分析理论上的可行性,并进一步提出改进的变步长占空比扰动法,这样能有效提高快速性还有高效性。逆变器是以DSP为核心的并网策略,设计有并网逆变器电压、电流双闭环控制系统。双环中的外环是直流电来控制的,直流输入更加稳定。而内环则是并网电流控制的,输出电流与电网电压频率相同,相位也相同。现在还有一种有效跟踪锁相精度的软硬件组合的改进方法。而根据实验的结果,能发现并网逆变器可以最大功率进行点跟踪,还可以使输出电流的精确跟踪电网电压。

单相双Buck逆变器的无差拍快速重复控制

为提高并网电流的控制精度,针对单相双Buck逆变器,提出一种无差拍快速重复控制策略。首先建立了单相双Buck逆变器数学模型,分析无差拍控制的原理,得出数字控制的延时和模型参数不匹配等会引起预测误差,导致并网电流畸变的结论。采用'两步预测'消除延时的影响,并在此基础上,结合所提的快速重复控制器(fast repetitive controller,FRC),对电感值偏差、电网谐波等造成的周期性扰动进行抑制,能有效减少并网电流的谐波含量且具有较好的动态响应能力。仿真和实验结果验证了所提控制算法的准确性和优越性。

两级式单相逆变器二次纹波电流的抑制与动态特性的改善

两级式单相逆变器的瞬时输出功率以两倍输出频率脉动,使得前级DC-DC变换器和输入源产生二次纹波电流。前级DC-DC变换器采用电压电流双闭环控制能有效抑制二次纹波电流,但要求电压外环的截止频率很低,这将导致负载跳变时系统动态特性较差。从阻抗的角度出发,分析电感电流内环抑制前级DC-DC变换器和输入源中二次纹波电流的机理;提出在前级DC-DC变换器中引入含有两倍输出电压频率陷波器的负载电流前馈,该方法可在不增大二次纹波电流的情况下,显著改善负载跳变时的动态特性;最后,通过实验结果证明所提出的控制策略的有效性。

小功率单相并网逆变器并网电流的比例谐振控制

针对小功率单相并网逆变器传统网压前馈的PI(比例积分)控制器在跟踪正弦电流指令时存在稳态误差和抗干扰能力差等方面缺陷,文中给出了一种PR(Proportional-resonant比例谐振)控制器,并在稳定性、稳态误差和抗干扰性能上比较了PI和PR两种控制器.最后,搭建了仿真和实验平台,对理论分析结果进行验证.结果表明PR控制器在单相并网电流控制更具有优越性.

家庭光储系统中单相光伏逆变器蓄电池输入时并网运行控制

当原有的户用式光伏并网发电系统升级为家庭光储系统时,单相光伏并网逆变器需在储能电池等电压源输入条件下仍能正常并网运行。首先,建立了光伏阵列与锂电池组等效电路数学模型,分析与验证了在电压源输入条件下,两级式单相系统的二次纹波污染比光伏阵列输入条件下严重的现象。然后,通过分析两级式单相系统中的交直流耦合机理与Boost电路数学模型的建立,提出一种电流双反馈式纹波电流抑制措施。采取基于广义三阶积分的纹波提取与直流侧中间电压纹波的陷波抑制算法优化系统并网运行控制,并利用MATLAB对控制系统进行仿真分析与计算。最后,搭建了5kW并网实验系统,通过实验结果验证了所提控制策略的有效性与实用性。

中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究

介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。

基于分数阶PI的逆变器双环控制研究

研究逆变器波形控制技术的问题,传统PI控制存在明显的缺点,导致输出电压质量不佳。为了提高逆变器输出电压的稳态和动态性能,提出了一种新的分数阶PI控制策略。分数阶PI控制器比PI控制器多了一个可调参数λ,使设计更加灵活,性能更加优越。仿真结果显示,分数阶PI控制策略提高了逆变器输出电压的稳态精度,增强了负载抗干扰能力,系统获得较快的动态响应,改进控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要圣者价值。

分布式电源单相并网逆变器控制方法研究

分布式发电系统通常采用逆变器并网,基于LCL滤波器的并网逆变器能够有效抑制高频谐波电流进入电网,因此得到广泛应用。对单相逆变器并网模式建立数学模型,基于频域分析理论,提出一种双环控制策略,内环电容电流控制增加系统阻尼,有效抑制谐振发生;外环并网电流控制实现对并网电流的精确控制,以及高功率因数并网。该控制策略有效抑制了谐振尖峰,增强了系统稳定性,实现了逆变器并网电流的优化控制和运行。该控制系统具有良好的动态特性,鲁棒性强,保证逆变器并网电流与电网电压同频率输出,且设计方案简单易行,具有实际应用价值。

一种基于单周期数字控制单相逆变器的研究

提出一种单周期数字控制的单相全桥逆变器的算法,运用该算法设计的逆变器具有易于实现、结构简单、鲁棒性好、动态响应快、控制灵活、稳定性好、智能化高、易于维护等优点,通过对采用该算法建立的仿真模型的仿真和物理样机的实验验证,表明该算法是正确和可行的。

基于双闭环控制的并网逆变器研究

为了使并网电流总谐波畸变率低于5%,优化逆变器的性能,基于三相B uck-B oost并网逆变器,采用双闭环控制策略。详细分析了逆变器的拓扑结构和工作原理,利用状态空间平均法建立了系统数学模型,并详细阐述了双闭环控制原理。利用M atlab/S im ulink工具对控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了该变换器的优点和双闭环控制策略的有效性。

数字控制单相六开关并网逆变器的设计研究

提出在单相六开关管逆变器中使用双电流环控制方法,能有效减小LCL滤波器产生的稳态误差和波形失真,其中闭环控制器采用增量式积分分离比例积分微分(PID)算法。根据该控制原理使用TMS320F2812型数字信号处理器(DSP)、编写了双电流环控制程序和数字锁相等程序,并制作300 W实验样机,并将软件和样机进行联合调试。实验结果表明输出电流波形较好,能快速跟踪电网电压相位实现并网功能。

单相光伏并网逆变器无功补偿控制策略

针对传统单相光伏逆变器功能单一的特点,对具有无功补偿功能的光伏并网逆变器控制策略进行了研究,拓展了光伏逆变器的功能。提出了一种正弦信号积分法结合瞬时无功功率理论的方法,来检测有功电流和无功电流,克服了传统单相无功检测法的时延问题。系统采用传统的双闭环控制,电压外环采用PI控制,稳定母线电压,电流内环采用准比例谐振控制器,实现了电流的无稳态误差跟踪。仿真和实验结果证明了该方法的有效性和正确性。

单相并离网光伏逆变器设计与实现

本文以单片机为基础,设计了一款小功率单相光伏逆变器。该逆变器的输入为12V的光伏电池组,其逆变输出为24V、50Hz的标准正弦波交流电。该逆变器采用Boost升压和全桥逆变两级变换,在控制电路上,前级Boost升压电路采用UC3843芯片控制,准闭环稳压反馈;逆变部分采用驱动芯片TLP250高速光耦对全桥逆变进行隔离控制,采用单片机IAP15F2K61S2产生SPWM波并且对其的死区、时序控制,后级输出电压采用小型工频变压器进行采样反馈,再由单片机IAP15F2K61S2的ADC稳压形成双重反馈环节,增加了光伏逆变器的稳定性;后级输出电流采用ACS712芯片进行采样反馈,实现过载和短路保护。利用单片机IAP15F2K61S2的内部资源实现光伏电池组输入电压过压/欠压保护、过热保护等多重保护功能电路,增强了该逆变器的可靠性和安全性。利用LCD1602液晶显示屏和声光报警电路实现整机工况显示、故障显示及报警。

基于单片机的小功率单相光伏逆变器设计

逆变器作为光伏发电技术的最核心部分之一,目前正在向着数字化、模块化、高频化、高可靠性发展。本文基于单片机设计了一款小功率的单相光伏逆变器,具有一系列必要功能。

基于PIC单片机的单相SPWM逆变器研究

分析了单相逆变器的模型,针对负载扰动,采用了输出电压外环、电容电流内环的双闭环控制方法,以提高逆变器的动、静态性能。逆变器的控制以单片机PIC16F877A为核心,采用正弦脉宽调制算法。实验结果表明,基于PIC单片机的单相SPWM逆变器具有较好的稳定性,控制精度高,满足逆变器输出电压质量的要求。