基于有功和无功环流控制的DC-AC逆变器并联系统分析与实现

传统的基于有功和无功环流控制的逆变器并联控制方法是由电力系统中同步电机并网理论演变而来,即根据输出有功功率差调节输出电压的相位,根据输出无功功率差调节输出电压的幅值,实现输出负载均分。该控制方式若应用于电压电流双闭环控制逆变器并联系统会引起系统工作不稳定,本文分析了造成不稳定的原因,给出了电压电流双闭环控制DC-AC逆变器并联系统输出有功和无功功率差与输出电压幅值、相位差之间的定量关系,提出了相应的均流控制策略,给出了并联系统的实现方案。实验结果验证了该控制方案的可行性。

基于虚拟电容的微网逆变器无功均分控制策略

在采用下垂控制的多逆变器微网系统中,针对线路阻抗差异所导致逆变器无功功率不均分问题,提出了基于虚拟电容的无功均分控制策略。该控制策略通过算法模拟逆变器输出端的并联电容特性,并根据线路阻抗差异自适应补偿线路阻抗压降,减小基频环流,提高系统无功均分能力。所提控制策略无需改变下垂特性,且无需检测公共点电压和线路阻抗参数,简化并改进了微网逆变器的无功均分控制。仿真和实验验证了所提方案的有效性。

基于解耦控制的多模块逆变器并联系统直流环流抑制策略

提出一种基于解耦控制的控制策略以抑制多模块不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)并联系统的直流环流。在基于平均功率控制的并联系统中,对每个并联逆变模块设置一个独立的电压直流分量抑制电路,通过校正逆变基准值控制每台逆变器输出电压直流分量为零,从而达到控制并联系统的直流环流为零。由于各个模块独立调节,因此实现了各个并联模块之间的直流环流控制上的解耦。3台15 kVA并联UPS系统实验结果表明,该文所提控制策略能可靠、有效地抑制并联系统的直流环流。

多机并网逆变器的并网/并联统一控制策略

分析了多机并网逆变器系统,得出其等效电路,推导出调节逆变器输出电压的相位可以调节逆变器输出有功功率,调节逆变器的输出电压幅值可以调节逆变器输出的无功功率。根据该理论,提出了一种多机并网逆变器的并网/并联统一控制策略,通过有功功率闭环调节逆变器输出电压的频率,通过无功功率闭环调节逆变器的幅值,给出了系统的运行流程,并分析了该方法内在的反孤岛能力。仿真和实验证明,所提控制策略在逆变器并网与并联时控制效果优良,并能实现平稳转换。

两逆变器并联IPT系统的环流消除方法研究

采用一种基于相量调节的环流消除方法,用以解决高频逆变器并联时产生的环流问题。首先详细分析了LCCL型两逆变器并联感应电能传输(IPT)系统的拓扑结构以及环流产生的原因;其次,以一次绕组电流为参考,计算出支路的虚拟有功无功分量,并分析其与相量调节控制目标的对应关系,给出环流消除的控制策略;最后,以两个并联高频逆变器的IPT系统进行实验验证,实验结果表明,此IPT系统的直流电源最大输出总功率约为1.4 kW,系统整体效率(DC-DC)可达89.82%,且两个高频逆变器之间的环流得以有效控制,证明了该方法的有效性。

基于PR控制和平均功率控制的中频逆变器并联系统研究

中频逆变器作为交流供电系统的组成部分,广泛地运用在航空、船舶和机车等领域,而逆变器的并联控制技术可实现冗余供电和大容量供电,是当今逆变电源发展的重要方向之一。首先针对中频逆变器的特点,采用了负载电流前馈的双闭环PR控制策略以改善其输出特性;随后针对两台逆变器组成的并联系统进行了建模分析,采用基于平均有功和无功功率控制的有线并联控制策略,并引入虚拟阻抗以提高并联系统的可靠性与均流特性。最后通过仿真和实验验证了单机与并联系统控制策略的可行性。

基于虚拟阻抗的逆变器并联控制策略研究

在低压微网孤岛运行中,基于下垂控制策略的逆变器并联控制会因控制器参数和线路阻抗的差异等因素出现功率耦合,难以精确分配输出功率,出现系统环流等问题。文中提出了一种引入虚拟阻抗的改进下垂控制策略。引入虚拟阻抗的负阻性部分减小线路的阻性分量,虚拟阻抗的感性部分增大系统的感性成分,减弱功率的耦合程度,提高功率分配精度和环流抑制效果。并在无功下垂控制中引入电压反馈和电压补偿环节,抬高逆变器的输出电压,减小电压降落,使逆变器并联运行拥有良好的供电质量。由Matlab/Simulink仿真验证了文中改进控制方法的有效性。

改进一阶LADRC的微网逆变器零序环流抑制

微网系统中逆变器并联使得系统容量增加,但也形成了环流通路,提供了零序环流(ZSCC)产生的条件。为解决系统中零序环流引起的损耗问题,设计了零序环流控制器。该控制器在传统线性自抗扰控制(LADRC)的基础上,改进了线性状态误差反馈(LSEF)控制律,增加了对总扰动估计误差的补偿,提高了控制器的性能。从而得到准确的零矢量分配因子调节占空比,消除逆变器之间的差异,抑制零序环流。最后通过理论分析说明了改进型LADRC的抗扰性以及系统的稳定性,仿真结果验证了该控制策略对零序环流抑制的参考作用。

基于动态虚拟阻抗的多并联逆变器间环流抑制控制策略

孤岛微电网中基于下垂控制的各分布式电源逆变器并联运行,其参数差异会引发系统环流。为此提出一种基于动态虚拟阻抗的环流抑制策略。首先分析了采用下垂控制的逆变器并联时所产生环流的组成成分,得出无功环流占主导以及线路阻抗不匹配造成无功环流的结论。其次在虚拟阻抗中引入无功反馈项,实现无功精确分配,从而抑制无功环流。通过在电压控制方程中加入电压补偿项以消除线路压降,对传统的下垂控制策略进行改进,进一步抑制无功环流。最后在MATLAB/Simulink中搭建了3台逆变器并联的微电网模型,仿真实验结果表明,动态虚拟阻抗控制策略可以消除线路阻抗的影响,实现逆变器间无功功率的精确分配,解决多并联逆变器间的环流问题。

浅谈不停电系统逆变电源的并联控制方案

从理论上详细分析了逆变器并联运行的原理和特性,指出逆变电源并联系统环流产生的原因是由于各逆变电源模块的输出特性之间的差异所形成,为消除环流提出了有功无功控制、主从模块控制和分散逻辑控制等方法,并给出了各控制方法的具体方案。结果表明,各方法均流效果好,控制策略可行,有各自独特的优点和适用场合。