可变环宽的有源滤波器在微电网中的应用

由于常规滞环控制方式使逆变器开关频率高且频率变化范围大,针对此问题提出了一种变环宽度的滞环控制方法,对可变环宽的滞环控制方式的工作原理进行了简要的说明,并投入到有源滤波器中进行验证,仿真结果验证了改进的有源滤波器的开关频率明显降低。光伏发电系统中含有大量的电力电子设备,因此会产生大量谐波。将有源滤波器应用到光伏系统中,达到消除系统谐波的目的。通过PSCAD仿真分析得以验证。     

基于模糊滞环控制的三相光伏并网系统研究

滞环控制是一种应用较为广泛的电流跟踪控制,在三相光伏并网逆变器系统的设计中,控制策略常采用电流滞环控制。这种控制方式存在的主要问题是开关频率不固定、电流谐波较大。针对该问题提出了一种模糊滞环宽度控制的方法。通过研究开关频率和滞环宽度之间的关系,建立模糊规则,动态地调节滞环比较器的宽度,从而达到稳定开关频率的目的。MATLAB建模仿真表明该方法与传统固定滞环环宽的方法相比,具有跟踪电流谐波含量小,跟踪精度高和响应速度快等优点,同时可有效地降低最大开关频率,保证系统装置运行的可靠性。     

三电平环宽自适应准定频滞环模型预测控制研究

基于有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的滞环模型预测控制(HMPC)应用在三电平逆变器中具有动态响应快、多目标优化处理的优点,但其开关动作没有规律,开关频率波动范围大,导致逆变器输出电流频谱较为分散,不便于滤波器的设计。为了改善上述问题,本文提出一种环宽自适应模型预测控制(AHB-HMPC)方法,将系统的平均开关频率和开关频率波动范围也作为控制目标,引进滞环控制思想,并可在线调整电流滞环大小,使得系统平均开关频率可控且使开关频率稳定在以平均开关频率为中心的滞环内,在保留HMPC快速性、多目标优化处理等优点的同时,有效地使逆变器输出电流频谱相对集中在平均开关频率周围,方便了滤波器的设计。最后,仿真和实验结果表明,本控制方法是可行和有效的。     

三相PWM整流器滞环控制改进方法的研究

三相电压型PWM整流器的控制已趋于成熟,其中以滞环控制方法最为经典.针对传统滞环控制策略存在的开关频率不固定从而造成谐波畸变较大的问题,分别通过网侧电压叠加、固定开关频率及不对称环宽等3种方法对传统滞环控制策略进行改进,实现滞环宽度按控制规律可变,从而固定开关频率,减小谐波畸变,最后通过仿真和实验验证了改进方法的优越性...     

一种电力有源滤波器滞环电流控制方法

为了提高补偿电流跟踪检测电流的效率,在传统的普通滞环电流控制方法的基础上,对自适应可变环宽滞环电流控制以及内嵌双滞环电流控制方法进行了研究,并将两种方法结合使其成为一种新的控制策略。此方法简单可行,不需要计算大量的数据,不但能有效地跟踪指令电流信号,而且能有效地降低开关频率,改良电流跟踪性能。仿真结果证明了方法的正确性。     

基于电流变化率的准恒频滞环电流控制方法

针对滞环电流控制存在的开关频率不固定,设计输出滤波器困难的缺点,通过对开关频率与滞环环宽关系的分析,提出了一种根据电流变化率调节环宽的准恒频滞环电流控制方法。控制方法根据电流变化率来实时调节滞环控制的环宽,实现开关频率的恒定;具有响应速度快和稳定性好的优点,同时克服了滞环电流控制开关频率不固定的缺点;较已有方法计算量小,不依赖于系统参数,容易实现,并通过理论推导和仿真证实了方法的可行性和正确性。     

光伏并网逆变器自适应电流滞环跟踪控制的研究

在传统电流滞环控制的基础上,提出一种能动态调整滞环宽度的自适应滞环控制算法,应用于太阳能光伏并网逆变器的控制。以Matlab/simulink以及Matlab和Psim的接口模块Simcoupler为仿真平台,在滞环控制数学模型和算法的基础上构建光伏阵列,自适应滞环宽度计算器和滞环控制器的仿真模块;最后搭建以光伏模块,单相全桥PWM逆变器,滤波电感,负载和电网为电力元件的光伏并网逆变系统,并以自适应滞环控制器对逆变器进行开关频率的控制,仿真结果表明采用自适应滞环控制策略,能实现开关频率的固定化,电流滞环宽度动态调制,在开关频率较高的条件下,使注入电网的电流和电网电压同相,功率因数为1。     

光伏并网逆变器自适应电流滞环跟踪控制的研究

在传统电流滞环控制的基础上,提出一种能动态调整滞环宽度的自适应滞环控制算法,应用于太阳能光伏并网逆变器的控制.以Matlab/simulink以及Matlab和Psim的接口模块Simcoupler为仿真平台,在滞环控制数学模型和算法的基础上构建光伏阵列,自适应滞环宽度计算器和滞环控制器的仿真模块;最后搭建以光伏模块,单相全桥PWM逆变器,滤波电感,负载和电网为电力元件的光伏并网逆变系统,并以自适应滞环控制器对逆变器进行开关频率的控制,仿真结果表明采用自适应滞环控制策略,能实现开关频率的固定化,电流滞环宽度动态调制,在开关频率较高的条件下,使注入电网的电流和电网电压同相,功率因数为1.     

基于变环宽控制的三相双向DC／DC变换器研究

为了实现储能变流器控制精度高、响应速度快的要求,将模拟电路作为主控制系统硬件电路。控制方式选用了跟踪速度快、易实现的滞环控制,并且针对传统滞环控制存在开关频率不稳定的缺点,采用了变环宽控制的方式。此外主电路采用了三相双向DC／DC变换器结构,提高了整个系统的开关频率,减小了总输出电流的脉动幅值。     

基于电流滞环的开关磁阻电动机控制方法

在开关磁阻电动机系统中电流斩波控制和角位置控制是最常用的主要有两种控制方式。介绍了一种电流内环采用滞环控制的开关磁阻电动机控制方法。通过设定滞环环宽,将电机相电流控制在给定电流上、下一个环宽内,这样既可及时迅速地跟踪给定的电流,避免电机起动过程中的电流过大现象,又能快速地响应外环转速的变化,实现快速稳定的控制电机。内环采用新型的滞环电流控制后,简单有效地解决了传统控制策略中电流斩波动态响应慢、角位置控制复杂的弊端。     

光伏并网逆变器滞环电流的自适应控制

在传统两电平电流滞环控制的基础上,提出一种能动态调整滞环宽度的自适应滞环控制算法,建立自适应算法的几何数学模型,应用于光伏并网逆变器的控制系统.以Matlab/simulink为系统仿真平台,在Matlab和Psim的接口模块Simcoupler建立单相并网逆变器的主电路和控制电路,分别构建光伏阵列,最大功率跟踪控制,自适应滞环宽度计算器和两电平滞环控制器的仿真模块,最后构成以光伏模块、直流电容、单相全桥PWM逆变器、滤波电感和电网为电力元件的光伏并网逆变系统,以自适应滞环控制器对逆变器进行开关频率的控制,仿真结果表明采用自适应滞环控制的逆变器,能动态调整滞环宽度而保持开关频率不变,在开关频率较高的情况下,使注入电网的电流具有良好的电能质量,与电网电压同相,功率因数为1.     

一种用于Buck变换器的自适应滞环滑模控制方法

宽范围输入电压下,为提高Buck变换器的输出电压稳定性,研究了一种自适应滞环滑模控制方法。滑模控制的设计和实现比较简单,但存在开关频率不固定的问题;将滞环滑模电流控制用于Buck变换器,使变换器工作在有限的开关频率下;同时,应用自适应前馈控制,消除由输入电压变化引起的开关频率变化,使变换器工作在固定的开关频率下。仿真和实验结果表明,自适应滞环滑模控制方法具有出色的大信号处理能力,使得变换器能够在更大的工作范围内获得更好的调节性能和动态性能,当输入电压大范围变化时,应用自适应滞环滑模控制的Buck变换器响应速度快,具有较强的稳定性和鲁棒性。     

并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究

根据并网PWM逆变器运行特点,分析论述了两态滞环调制和三态滞环调制工作原理。研究和设计了一种具有倍频效果的三态滞环控制逆变器并网系统及其状态转移控制逻辑。在并网效率、并网电流脉动和开关频率等方面对两种滞环控制方式进行了对比研究。Pspice仿真和样机实验验证了在输出电流和环宽设定相同的情况下,三态滞环调制较之两态电流滞环调制具有倍频控制的效果,可在相对低的开关频率下获得较快的动态响应,有利于降低功率管开关损耗,提高并网系统运行效率。系统可实现功率因数为1的并网电流输出,且具有稳定性好、电流脉动小等优点。     

光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略

提出了一种适用于三相光伏并网逆变器的双滞环电流控制改进算法。根据逆变器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦控制,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制。最后利用Matlab/Simulink工具箱和3 kW实验平台对双滞环控制算法进行验证。结果表明,该算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效地克服了开关频率变化不固定、开关损耗较大等问题。     

光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略

提出了一种适用于三相光伏并网逆变器的双滞环电流控制改进算法.根据逆变器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦控制,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制.最后利用Matlab/Simulink工具箱和3 kW实验平台对双滞环控制算法进行验证.结果表明,该算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效地克服了开关频率变化不固定、开关损耗较大等问题.     

NPC三电平逆变器的变环宽滞环控制策略*

滞环控制器具有结构简单、动态响应快、鲁棒性好的特点且自带限流功能.针对NPC三电平逆变器的三电平特性开展三位式滞环控制策略的研究.滞环控制器的控制效果和开关频率受滞环宽度的影响较大,因此定环宽滞环控制不能很好地满足不同工况的控制要求.为了提高NPC三电平逆变器的滞环控制效果,提出一种变环宽的滞环控制器来控制逆变器的输出电流.变环宽滞环控制方法在保留滞环控制器优点的同时还可根据系统要求对滞环宽度进行动态调整,提高可控制性能.在MATLAB/Simulink中搭建模型进行仿真研究,结果表明了该控制策略的正确性和有效性.     

基于混合电平的改进型变环宽滞环控制逆变器

对于三电平控制的并网逆变器,采用变环宽的数字化滞环控制器能在大部分时间稳定开关频率,但在电压过零点附近仍然存在开关频率波动的现象.这主要是由于模数变换器采样频率的限制,导致电流在变化过程中,并不能准确地捕捉到滞环控制器的边界,并且由于电压过零点附近滞环控制器的环宽趋近于零,开关频率的波动将进一步恶化.为稳定开关频率,这里提出了混合电平控制策略改进电压过零点附近的开关频率波动.在电压过零点附近,将逆变器由三电平工作状态切换为两电平工作状态,从而增大了滞环比较器的环宽,稳定了滞环控制并网逆变器的开关频率,提高了并网逆变器的电能质量.     

改进的有源电力滤波器滞环电流控制策略

针对滞环电流控制开关频率不固定、频率范围大从而产生较大损耗的问题,以提高控制精度、减少开关损耗为目标,提出一种有源电力滤波器随机变环宽滞环电流跟踪控制方法。该方法针对电力系统负荷的特点,产生预置变环宽函数,能够较合理地给出滞环宽度,并引入随机函数,将开关频率范围拉宽,使电流频谱分布范围更宽,从而降低谐波畸变率,减少开关损耗。仿真及实验结果均证明了其可行性,可在保持总控制精度的同时有效降低总开关损耗,同时具有良好的补偿性能。     

三相光伏并网逆变器开关损耗抑制策略

针对并网接口逆变器输出电流需要快速动态响应的运行特点,采用电流滞环控制方法控制逆变器并网,滞环调制采用瞬时值比较方式,它具有自动峰值限制能力、电流跟踪精度高、动态响应快、不依赖负载参数和无条件稳定等优点。针对电流滞环控制开关频率高的缺点,提出一种基于低开关损耗的新型滞环控制方法,对三相并网逆变器进行控制并网,对其工作原理进行了详细分析。与传统滞环控制法相比,在保证并网电流质量的同时大大减小平均开关频率,从而减少了开关损耗。理论分析和仿真结果验证了此方法的正确性、有效性。     

自适应滞环电流控制逆变器复合控制策略

针对传统滞环电流控制下双Buck逆变器功率管开关频率不固定导致开关管损耗大、输出电压中的谐波频率范围广的缺点,采用滞环宽度可以根据逆变器电气参数实时调整的自适应滞环电流控制策略,使得开关频率基本保持固定,且滞环宽度按照2倍输出频率余弦变化.同时在电压外环中采用数字PID控制和重复控制相结合的复合控制策略,减小波形失真,...