模型预测和PI并联控制的光伏并网研究

并网逆变器是光伏发电系统并入电网的关键设备,其主要作用是将光伏电池板产生的直流电能通过变换后接入电网,通过对并网逆变器进行控制,使并网电流满足接入电网的要求。采用传统比例积分(PI)控制并网逆变器很难兼顾快速性与准确性,针对该问题,将模型预测和PI并联控制的方法应用到光伏并网系统中,在外界光照环境变化的条件下,该并联控制系统能够使并网电流有较高的动态响应速度,面对突变快速调节;在稳态时,能够跟随给定做到无静差调节。研究结论表明,所提控制策略下并网逆变器电流总谐波畸变率(THD)低于5%,并联控制系统能够提高光伏系统并网电流电能质量,有效抑制电流THD。

永磁直驱风电全功率变流器并联控制方法研究

为提高永磁直驱风电全功率变流器并联控制精度,研究了永磁直驱风电全功率变流器并联控制方法。首先分析永磁直驱风电全功率变流器并联拓扑结构,建立永磁直驱风电全功率变流器模型,再计算无功功率受有功功率波动造成电压幅值产生波动,结合虚拟阻抗控制方法,实现对永磁直驱风电全功率变流器的并联控制。实验结果表明,采用该方法控制永磁直驱风电全功率变流器并联运行的机侧环流与网侧环流波动较为稳定,且环流控制精度较高,最高可达到99%,验证了该方法的控制性能。

SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术

该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明,逆变电源均分负载电流的效果很好,逆变电源之间的环流很小。

基于时变相量小信号模型的逆变器并联控制系统分析与设计

在逆变器无线并联系统中,下垂控制器的参数会影响功率均分的动态响应和稳定性。传统的方法是利用准稳态相量的小信号模型来辅助设计下垂控制器。然而,交流信号的准稳态相量在分析动态响应较快的逆变器并联系统时会受到局限。以使用下垂控制的400 Hz逆变器并联系统为研究对象,建立该系统基于时变相量的小信号模型。理论分析表明,传统的小信号模型在设计并联系统参数时有局限性。与传统的模型相比,所建立的基于时变相量的小信号模型考虑了下垂调节的暂态过程,解释了传统模型扩大了系统参数选择范围的原因,并对并联系统的参数提供了更加精确的选择范围。仿真和实验结果验证了该小信号模型的准确性。

大功率UPS的并联控制技术

提出了一种新的N +1三相大功率UPS的并联控制方案 ,并且在 4台 4 0kVA三相在线式UPS上进行了实验研究 。

组合式变流器错时矢量调制技术及并联控制方案

通过剖析一种能够减小交流电流谐波的错时矢量调制(ISVM)技术,提出了一种具有较高可靠性和冗余性的新型组合式变流器主电路拓扑,并借助数学模型和等效电路对多变流器模块并联进行了重点研究,得到了一种简单适用的并联控制方案.仿真实验证明,错时矢量调制技术能够将系统的等效开关频率提高到单模块开关频率的N倍(N为并联模块数),大大减小交流电流谐波;文中提出的并联控制方案能够实现各种负载情况下模块间的均流控制.

基于模式切换的逆变器与发电机并联控制策略

随着新能源技术的发展,偏远山区、海岛等独立电力系统越来越多地采用新能源发电设备与柴油发电机混合供电方式。针对这类系统中新能源逆变器单独供电、与柴油发电机并联供电的功能需求,以逆变器单独供电时采用电压源控制、与柴油发电机并联时采用电流源控制为基础,提出基于逆变器控制模式切换和柴油发电机准同期并联相结合的控制策略,解决逆变器与柴油发电机并联过程的控制问题,电磁暂态时域仿真和1∶1样机物理实验验证了该控制策略的有效性。

基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术

提出了一种适用于光伏发电系统或大容量UPS系统的高性能逆变器并联的控制方案。该控制技术利用FPGA产生各并联逆变器SPWM调制波的频率和相位,并确保输出电压同步。把单相交流电压、电流构造成三相交流电压、电流,根据瞬时无功理论计算方法变换成2个直流分量,再用同步d-q变换得到有功电流和无功电流,利用DSP使2台逆变器并联的瞬时有功、无功功率相等,从而实现2台逆变器输出电流的均流。实验结果表明,该控制方法能达到功率均分,逆变电源之间的环流很小。

电流型调节逆变器的冗余并联控制方法

提出了一种电流型调节逆变器的冗余并联控制方法。并联逆变器模块之间仅通过一个三线总线互连构成分布式冗余并联系统而与模块数无关,各逆变模块的电压调节器的输出信号由一种分布在各逆变模块中的平均电路综合后生成各模块共享的基准电流信号、实现瞬时均流。分析了系统结构和工作原理,证明了并联系统具有与原单个模块等效的传递函数和控制性能、以及与主从并联控制方式相同的动静态均流性能,仿真和实验验证结果证明了方法的有效性。

永磁直驱风电系统发电机侧变流器的并联控制

针对永磁直驱风力发电系统中发电机多极对数、低速运行特性,提出易于实现、鲁棒性能好的滑模转子位置观测器,准确估计电机转子位置。在无位置传感器运行条件下,发电机转矩、磁链响应仍然保持良好的稳、动态性能;解决了安装光电编码器带来的可靠性和受干扰反馈错误位置信息等问题,提高了系统的可靠性。大功率直驱风力发电系统相对于双馈系统需要全功率变流器。目前,在MW级系统中电能变流器拓扑结构通常采用背靠背PWM变流器并联,用相同PWM脉冲触发和载波移相等两种控制方式。对两种方法的控制效果进行了实验验证,实验结果表明了机侧变流器的无位置传感器载波移相并联技术提高了系统的鲁棒性、可靠性,降低了噪声,能使系统发出优质电力。

光伏离网逆变器并联控制系统研究

为解决单台光伏离网逆变器容量小、可靠性低和传统逆变器并联动态性能差的问题,设计一种并联控制方法。通过对光伏离网逆变器并联功率模型的分析,基于无互联线的有功和无功功率PQ下垂特性改进的并联控制算法,量化有功功率、无功功率与输出电压幅值、相位之间的关系,运用双闭环的控制策略,设计基于DSP并联控制系统,实现逆变器并联均流控制的数字化,并搭建基于TMS320F2809的两台4 k VA逆变器无互联线并联硬件平台进行实验分析。实验结果表明:系统的并联均流效果良好,可提升光伏逆变系统的容量,提高动态性能。

变流器外特性下垂并联控制方法的分析、设计和性能比较

外特性下垂并联控制方法主要有两种实现形式:负载电流前馈方式和减弱电压控制环方式。本文通过建立数学模型给出了这两种方式的实用设计方法,并对其动、静态性能进行了对比分析,指出减弱电压控制环方式单位输出阻抗的带宽约等于电压环带宽,而负载电流前馈方式下则约为电压环带宽的一半。如果负载电流通过观测器得到,则带宽最差情况下将下降到电压环带宽的三分之一。最后通过实验验证了理论分析的结果。

一种基于公共连接点谐波分布的模块化APF无线并联控制策略

提出一种基于公共连接点(PCC)谐波电流分布的新型模块化有源电力滤波器(APF)无线并联控制策略,以克服传统有线并联控制技术存在的通信连接线多、控制复杂、硬件成本高、可靠性低等缺陷以及容量限制无线并联控制技术存在的模块补偿容量分配不均衡等问题。该策略充分利用PCC系统、负载及APF输出电流分布信息,采取一定的判别机制即可实现模块化APF故障冗余无线并联控制。首先阐述所提无线并联控制策略的基本原理,并提出包括检测、同步、故障辨识、故障和故障恢复辨识以及自动均流等完备的无线控制技术方案;然后提出基于该策略的模块化APF控制系统实现方法。理论分析和实验结果表明,所提新型无线并联控制策略实现了各模块在结构和控制上的完全独立,并联运行的灵活性、可靠性和稳定性较高。

组合式三相逆变器并联控制技术研究

为减小逆变器并联系统中的环流,此处分析了一种无功闭环调压、有功闭环调相控制策略。建立了两台组合式三相逆变器并联系统的数学模型,基于逆变器输出有功和无功的表达式,在频域中设计了两个控制器的参数,建立了两台10 kVA原理样机,实验结果表明该并联控制策略可有效地抑制环流。该三相逆变器拓扑及并联控制技术可推广应用到大功率逆变器场合。

UPS电源的冗余并联控制技术研究

文章研究了一种新的三相大功率 U PS N+ 1冗余并联控制方案 ,并且在 3台 40 k VA三相在线式U PS上进行了实验研究 。

基于多组并联控制的高层建筑遇险循环链梯研究

为了解决居住在高层建筑中的人们遇险后安全疏散的问题,研究出一种新颖的无动力链梯逃逸系统。在没有电力资源的情况下,既要解决循环链梯缓降速度,实现平滑控制的问题,又要解决系统长期处于闲置状态,而不影响其可靠性的问题。提出了循环链梯缓降速度多组并联控制的方案;采用液压式并联控制机构,很好地解决了链梯缓降速度的平滑控制及其可靠性的问题;并成功地研制出循环链梯的试验装置,经实际的性能测试表明,具有启动负荷小、运行平稳、工作可靠的特点。

逆变器并联控制及DSP的应用

介绍了逆变器并联控制的实现方案和DSP在并联控制中的应用。对TMS320LF2407A数字信号处理器芯片的特点和逆变器并联控制的软、硬件结构及工作原理进行了详细介绍。并示出实际系统测试结果,表明该系统达到了较理想的并联控制效果。

基于电压控制的逆变器无互联线并联控制研究

针对传统PQ下垂法及其改进方法存在的控制复杂、对功率外环参数设计要求高、动态响应特性差的缺点,对逆变器并联控制条件及传统PQ下垂法进行分析,提出一种基于新型电压控制的逆变器无互联线并联控制策略。该策略跳出传统PQ下垂法的控制思路,提出一种新型电压控制环,通过直接控制逆变器输出电压,达到控制逆变器输出电流相位相同、幅值按各逆变器额定功率成比例的目的,不仅大大简化了控制程序的设计,提高了系统的动态响应特性,而且使电压下垂度能被人为控制。通过模拟负载突变实验验证了该策略的可行性和有效性,选用TMS320F28XXX作为控制核心。

新型同相供电系统并联控制策略研究

我国的电气化铁路单相工频供电系统存在电分相、能量回馈效率低的问题,并向公共电网注入无功、负序及谐波电流,且造成三相不平衡。现有的解决方案是给牵引变压器并联电能质量补偿装置,存在无法彻底取消电分相的不足,是一种被动补偿方式。基于一种能量回馈级联型多电平同相供电系统拓扑,提出多台电压源并联无环流控制策略,解决电分相的问题;针对大功率应用场合开关频率低这一共性问题,提出一种准自然采样方法,解决系统控制性能的问题。仿真结果表明,该并联控制策略能够实现电气化铁路的同相供电,可以有效解决同相供电系统中存在的三相不平衡以及牵引网线路环流问题,大大提高线路运力。

气液联控位置伺服系统模糊并联控制

气液联控系统是在常规气压伺服系统中,引入液体介质而构成的一种新型气液复合介质控制系统-气液联控(PHCC)系统。该文采用了模糊控制方法对气液联控串联式位置伺服系统进行气、液并联控制,对系统跟踪阶跃、正弦和斜坡等典型输入信号的响应进行了试验。试验结果表明,该并联模糊控制器具有较好的控制效果。