直流侧独立供电的混合型逆变器控制策略

直流侧独立供电是抑制混合型逆变器零序环流的有效方法。以混合型逆变器供电的交流传动系统为对象,在分析主从逆变器和电机负载之间能量交换关系的基础上,提出一种直流电容稳压控制策略,并结合主从式控制结构和异步电机矢量控制策略,建立旋转坐标系下的混合型逆变器主从式矢量控制系统。仿真和实验结果表明:通过在主逆变器电流控制环节增加与电容波动电压相关的有功电流参考量,能有效实现电容电压的稳定控制,同时在电容电压稳定的前提下,从逆变器可以动态补偿主逆变器产生的主要谐波电流,使得电机电流总畸变率低于5%。

弱电网下考虑数字控制延时的LCL并网逆变器改进WAC控制策略

传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在等效阻抗模型的基础上对系统输出阻抗进行失稳分析;然后在电压比例前馈的基础上,从增强谐波抗扰能力及稳定性入手,提出基于多二阶滤波器的电压前馈控制策略,对系统输出阻抗进行重塑,进而提升等效输出阻抗在中低频段的相位裕度,增强系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。仿真及实验结果表明,该策略对弱电网阻抗宽范围变化具有较强的适应性,能够输出优良品质的入网电流。

基于虚拟阻抗自适应的孤岛型微电网并联逆变器下垂控制策略

当前微电网并联逆变器下垂控制机制一般设定为独立式,控制的范围较难扩展,导致控制补偿差增加。为此,提出对基于虚拟阻抗自适应的孤岛型微电网并联逆变器下垂控制策略的设计与实践。先进行下垂控制特性提取,采用交互的方式,扩大控制的范围,设计交互控制机制。在此基础上,构建虚拟阻抗自适应微电网并联逆变器下垂控制模型,采用补偿核验的方式确保下垂控制效果。针对选定的5个测试逆变器,经过2个周期的测定得出的控制补偿差被较好地控制在1.05以下,说明此次在虚拟阻抗自适应原理的辅助下,所设计的微电网并联逆变器下垂控制方法更为高效,具有实际的应用价值。

弱网下并网逆变器LVRT双模式切换控制策略

随着分布式电源渗透率的提高,电网呈现弱网的趋势。弱网下当电网电压发生跌落时,帮助系统实现低电压穿越(LVRT)至关重要。针对弱网下电网电压跌落引起的过电流、电压崩溃、系统振荡等一系列问题,提出了一种并网逆变器LVRT双模式切换的控制策略:当电网电压在0.7~1.0(标幺值)范围时采用定交流电压控制模式;当电网电压在0~0.7(标幺值)范围时采用定无功电流控制模式。此外,在电压恢复期间采用有功电流斜坡控制,可有效缓解电压恢复期间系统失稳等问题。最后,在Matlab中对双模式切换控制策略进行仿真分析,验证了该控制策略的可行性。

计及负序控制策略的光伏逆变器故障特性分析

光伏接入系统发生不对称故障时,逆变器会同时控制正序电流和负序电流的输出,但目前针对计及负序控制策略的逆变器故障特性研究较少。为此,首先推导了逆变器稳态短路电流的求解方法。然后考虑不同的负序控制策略,研究了不对称故障下逆变器输出的短路电流特征和等效负序阻抗特征,揭示了光伏发电在不同控制策略和不同故障类型下故障特性的相似性和差异性。最后搭建仿真模型,对理论分析结果进行了验证。结果表明,在新能源接入电网的故障特性及保护原理研究中需充分考虑负序控制策略的影响。

无电解电容两级式逆变器控制策略与仿真计算研究

现行逆变器中电解电容的故障率较高,逐渐凸显为影响电网逆变器实际使用寿命的技术瓶颈。为减小电压纹波,在两级式逆变器中加入解耦变换器,并采用MATLAB软件搭建了一种单相两级式逆变器并联解耦电路仿真模型,通过对比加解耦电路前后两级式逆变器的变化,得出增加解耦变换器对于减小母线电压纹波有明显的效果,验证了无电解电容两级式逆变器控制策略的有效性,相关研究结论可为电力工程逆变器的设计提供参考。

多输入高频链逆变器及其控制策略研究

多输入可再生能源供电系统存在多级功率变换、电路结构复杂、转换效率和功率密度低以及成本高等缺点。针对此问题,研究了一种多输入高频链逆变器及其控制策略,其电路拓扑具有结构简单、体积重量小、效率高、输入与输出电气隔离以及占空比调节范围宽等优点,所提出的控制策略实施简单且可实现多路输入源功率的合理分配、输出电压稳定以及输出电流总谐波畸变率(THD)较小。制作一台功率等级为1 kW的实验样机,通过实验结果证明了电路拓扑及所提控制策略的有效性。

微逆变器过零点电流畸变抑制的混合控制策略

微型光伏并网逆变器输出电流过零点畸变会导致电网注入电流谐波增加,严重时还会干扰电网正常运行。为解决该问题,通过对反激式微逆变器峰值电流控制策略的分析,讨论了功率器件关断延迟时间对系统功率平衡的影响,指出功率器件关断延迟时间是造成过零点畸变的主要原因,据此提出了一种新的混合峰值电流控制策略。详细分析了其工作原理,给出了控制实现方法,并构建了100 W样机进行实验。实验结果表明所提出的混合控制策略能有效抑制输出电流过零点畸变。

混合有源中性点箝位型七电平逆变器及其控制策略

为了减少开关器件数量、提高效率、降低逆变器体积,本文提出了一种新型混合有源中性点箝位型七电平逆变器拓扑。该逆变器的每相桥臂由一个T字型三电平拓扑和一个有源中性点箝位型三电平拓扑两部分组成,通过与有源中性点箝位型和层叠式多单元的七电平拓扑的对比,可以发现所提出七电平拓扑具有开关器件少、损耗低和控制策略简单等优点。首先对逆变器的电流传输路径及其工作模态进行了分析,阐述了七电平空间矢量调制的基本原理,使用选择冗余矢量的方法设计了可同时控制悬浮电容电压和中性点电压的综合控制器。最后使用搭建的仿真和实验平台,在不同调制度和功率因数条件下进行了仿真和实验研究,验证了所提出拓扑和控制策略的可行性与有效性。

光伏逆变器与直流变换器的典型拓扑与控制策略综述

随着太阳能光伏并网发电量在电网总发电量中所占的比例越来越高,对光伏发电系统中并网部分的稳定性能和控制性能提出了更高的要求。对光伏发电系统中的重要设备进行研究,总结了光伏逆变器和直流变换器的工作原理和分类,对设备典型拓扑结构及控制策略的研究现状进行了分析,探究设备的技术优势和发展方向,并对其在光伏发电系统中的应用进行展望。

光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

本文设计了一种改进的双闭环电流控制方案,以解决传统的并网式逆变机在实际应用中不能及时实现基准电压变化等问题,同时建立了基于Matlab/Simulink的仿真系统进行验证。

基于物联网的逆变器三相平衡并网控制策略的分析

现阶段新能源发电的模式并不成熟,在稳定性方面存在一定欠缺,因此,本文从探究新能源并网发电稳定性提升举措的角度出发,研究逆变器的三相平衡并网控制策略,初步确定了控制策略中的主要设计模块及参数。完成初步设计后,模拟测试该模型,测试结果表明,基于物联网的逆变器三相平衡并网控制策略在理论上较为可行,有望进一步推广至实践层面。

模块化NPC逆变器中点电位平衡及环流抑制的协同控制策略

本文研究了一种模块化三相三线制中点箝位型(Neutral Point Clamped—NPC)三电平逆变器中点电位控制与环流抑制的协同控制技术。首先介绍了模块化逆变器系统的整体结构与可切换的控制模态;然后针对NPC并联系统中特有的中点电位问题与模块间不均流的问题,提出一种和零序环流协同控制的准比例谐振的中点电压平衡算法。所提的优化控制方法可使NPC逆变器保证输出波形质量的同时具有更宽的稳定运行范围。仿真结果验证了理论分析的正确性。

非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述

并网逆变器作为连接可再生能源发电、微电网等大电网的重要接口设备,其网侧并网电流的质量与电网能否稳定运行密切相关。而基于虚拟同步发电机控制的电压源型逆变器连接到非理想电网时,并网电流会产生严重的畸变,并且采用LCL型滤波器的并网逆变器会给系统带来谐振,从而造成并网电流振荡。通过对近年来谐振抑制控制方法以及并网电流质量改善的控制策略文献的梳理,总结出三个研究重点:如何消除LCL滤波器造成的并网电流振荡;如何消除畸变电网造成的并网电流畸变;如何消除不平衡电网造成的负序电流分量。同时对文献中所提到的改进控制策略进行全面总结分析,对各种控制策略改善效果进行比较,对三相并网逆变器输出电流波形实现正弦化提出了展望。

分布式光伏ZIR-TFI及其改进控制策略

此处提出一种适用于分布式光伏的单相两级式反激逆变器,可将单相两级式逆变器固有的脉动功率进行转移和吸收,消除了输入侧的低频电流纹波,使得逆变器能够采用容值小、寿命长的薄膜电容。为了进一步减少有源器件,结合运行条件给出了两种改进逆变器方案。这里详细阐述了逆变器的原理、方案设计和控制策略,并在实验室搭建了一台75 W的改进型原理样机,实验结果证明了理论分析的正确性。

适用于不平衡负载工况下的微网逆变器控制策略

微网逆变器的一个重要性能是其工作在离网模式下时,在三相负载不平衡情况下仍能维持三相输出电压的对称性,为微网提供稳定的电压支撑。文中通过分析逆变器输出接不平衡负载时的系统不平衡机理,提出了一种简单有效的系统控制策略:在系统传统控制环路中引入谐振控制器,以抑制不平衡负载条件下控制环路中所存在的2倍工频脉动分量。所提出的控制策略免去常规控制中所需电压/电流正负序分离等控制环节,极大地简化了系统的控制结构。建立了新控制策略下的系统环路模型,给出了环路控制参数及谐振控制器的设计方法。仿真和实验结果验证了所提出的系统控制策略能有效抑制由不平衡负载引起的输出电压畸变,获得高质量的输出电压波形。

不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值的控制策略

不对称电压暂降在电网实际运行中时有发生,此时电压负序分量的出现将导致光伏逆变器输出功率波动和三相电流畸变;同时电压暂降情况下电压幅值的降低使得输出电流峰值的增大,进而给光伏系统运行带来安全隐患。为此,需进行不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值控制策略的研究。对目前研究较为广泛的不对称电压暂降情况下光伏逆变器控制方法进行了分析,着重研究了光伏逆变器的三相输出电流,给出了三相电流峰值和可能出现的最大电流峰值的计算方法,进而提出了限制电流峰值的方法,能够保证不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流不会超出最大电流限值。仿真分析验证了所提方法的有效性。

中高功率交流电机逆变器的低开关频率控制策略综述

为了降低开关损耗,中高功率逆变器运行的开关频率都比较低,通常只有几千Hz有时甚至只有几百Hz,载波调制或是常规的SVPWM在降低开关频率之后会产生严重的电流畸变,需要使用特殊的开关策略控制逆变器。目前,适用于中高功率逆变器的控制策略主要有最优脉宽调制以及预测控制两大类。最优脉宽调制策略基于调制的思想,是一类较为成熟的逆变器低开关频率控制策略,应用广泛,但其计算量大、动态特性差的问题逐渐被学者们发现。预测控制虽然早在1983年就被提出,但由于当时控制器的硬件限制,一直没有引起重视,直至近年来才受到国内外学者的关注,并掀起了研究热潮。该文对最优脉宽调制以及预测控制进行了回顾,剖析了它们的设计思想,总结了近几年的研究成果,分析了各类方法的特点和局限,对待研究的问题进行了阐述,对未来的研究方向进行了展望。

单相LCL并网逆变器控制策略综述

LCL滤波器由于具有滤波特性好、体积小的优势,被越来越广泛地的应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计提出了很大的挑战。从控制目标来分,单相LCL并网逆变器主要包含以下两类策略:电流控制型和电压控制型。目前,大多数研究主要围绕单相锁相环及如何改善电流控制效果在进行。而本文主要针对控制目标的特性,围绕不同控制策略的优缺点进行了全方位的说明和归纳比较,并得出相应结论。

交直流型微电网中光伏逆变器并联控制策略

针对光伏电源和储能装置主要配置在直流网,交流网在离网时需克服光伏电源出力波动的问题,提出一种微电网离网模式下的光伏逆变器并联控制策略:直流网侧逆变器为主逆变器,采用恒定电压幅值以及P-f下垂法为交流网提供全部无功及部分有功功率;少数较小容量的光伏逆变器为从逆变器,从逆变器不提供无功,采用自适应下垂系数法输出与实时最大功率匹配的有功功率,既维持交流网电压稳定,又充分利用光伏发电。基于MATLAB的系统模型仿真证明了该方法的正确性与可行性。