逆变器并联系统开关环流的建模和分析EI北大核心CSCD

多逆变器并联系统中往往会存在环流,包括直流环流、工频环流以及开关频率环流。目前提出的环流分析和环流抑制的方法大部分都是针对直流、工频及其谐波环流的。而对于开关频率环流,并没有定量地分析开关环流与电路参数之间的关系。基于开关器件的开通和关断过程,该文提出了一种由于器件开关状态不同步而产生的开关频率环流的数学模型。另外,该文还详细研究和分析了开关环流与电路参数之间的定量关系。基于分析结果,进一步提出了能够较好地抑制开关环流的电路参数设计原则。实验结果很好地验证了所提出的数学模型的准确性和电路参数设计原则的有效性。     

逆变器并联系统中死区的环流效应

本文通过研究逆变器开关管死区引起的环流发现,在大功率逆变器中,死区的分散性会引起较严重的环流,且环流会随负载的大小及功率因数的变化而变化。由于大功率逆变器中死区通常较大,当用硬件实现死区时会产生很大的分散性,而大功率逆变器的滤波电感及并机电抗又比较小,这使得因逆变器之间的死区差异引起的环流中含有大量的低次谐波,难以通过均流调节器予以消除。本文分析了逆变器并联系统中由死区的分散性引起环流的机理,并基于20kVA并机系统进行了仿真和实验。结果表明,2μs的死区差异可引起30A的环流峰值,这给并联系统带来了很多不良后果。因此,大功率逆变器并联系统中应当尽量避免死区差异的出现。     

逆变器并联运行的环流反馈控制

逆变器并联运行时由于各模块输出电压的频率、相位等参数不一致,会在模块间产生环流。先分析了逆变器并联运行时环流产生的原理。然后对加入和未加入环流反馈控制的并联逆变器系统结构做出比较,结果表明加入环流反馈控制后,其输出电压不变,环流大大减少,两台逆变器的输出电流趋于一致。最后用Matlab软件对此并联系统进行了仿真研究,验证了控制方式的可行性。     

逆变器并联系统中谐波环流抑制的研究

逆变器中,电压瞬时值反馈调节对死区等因素造成的输出电压波形畸变有着很好的校正作用,但在实验中发现,对于大功率逆变器,由于滤波电感及并机电抗都很小,使得死区等因素可引起很大的谐波环流,而电压瞬时值反馈控制对这种谐波环流的抑制能力是非常有限的。该文为研究谐波环流的产生机理及瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制作用,建立了基于谐波扰动的逆变器模型。研究表明,瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制能力与其波形校正能力存在相互关系。通过对电压单环,电压电流双环控制的谐波环流抑制能力的比较,发现波形控制效果较好的瞬时值反馈控制,对谐波环流也有较好的抑制作用。仿真与实验验证了上述结论。     

逆变器输出阻抗对并联运行环流影响的研究

给出了逆变器并联时各机输出的有功和无功表达式，详细分析了逆变器输出阻抗对环流的影响，用仿真验证了分析的结果。最后介绍了一种考虑输出阻抗中阻性分量影响的电压调节方法，并且给出了在两台三相60kVA的UPS上实验的结果。实验表明采用改进的电压调节方法后，可以减小并联运行时的环流。     

双闭环控制电压源逆变器并联系统环流特性研究

逆变器并联系统各模块输出电压的幅值和相位不一致会产生有功环流和无功环流.从逆变器等效输出阻抗的角度,对基于输出电压和滤波电感电流双闭环瞬时反馈控制技术的逆变器并联系统的环流特性进行了研究.理论分析、仿真和实验结果证明,对于双闭环控制电压源逆变器并联系统,各模块输出电压单位幅值差造成环流的大小取决于单模块逆变器等效输出阻抗的模值,环流的无功功率与有功功率的比值取决于等效输出阻抗角的正切值;各模块输出电压单位相位差造成环流的大小取决于单模块输出电压和等效输出阻抗的模值,环流的有功功率和无功功率的比值取决于等效输出阻抗角的正切值.     

逆变器并联运行的环流反馈控制

逆变器并联运行时由于各模块输出电压的频率、相位等参数不一致,会在模块间产生环流.先分析了逆变器并联运行时环流产生的原理.然后对加入和未加入环流反馈控制的并联逆变器系统结构做出比较,结果表明加入环流反馈控制后,其输出电压不变,环流大大减少,两台逆变器的输出电流趋于一致.最后用Matlab软件对此并联系统进行了仿真研究,验证了控制方式的可行性.     

逆变器并联系统中谐波环流的抑制

逆变器中，死区等因素可造成输出电压波形的畸变，而瞬时值反馈调节对这种畸变有很好的校正作用。但在实验中发现，对于大功率逆变器，由于其滤波电感及并机电抗都很小，使得死区等因素可引起很大的谐波环流。瞬时值反馈控制虽然可获得良好的输出波形，但对于这种谐波环流的抑制能力却是非常有限的。本文为研究谐波环流的产生机理及瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制作用，建立了基于谐波扰动的逆变器模型。研究表明，波形控制效果较好的瞬时值反馈控制技术，对谐波环流也有较好的抑制作用，而并机电抗将大大影响瞬时值反馈的谐波环流抑制能力。仿真与实验验证了上述结论。     

逆变器并联系统阻抗分析

逆变器并联系统的环流抑制是实现并联需解决的关键问题,增大逆变器输出阻抗可有效抑制环流,但会严重影响逆变器的抗扰动特性。针对这一矛盾,提出了在传统双闭环控制结构基础上加入平均负载电流前馈的控制方法,通过详细的理论分析,得出该方案有效地增大了并联逆变器间的阻抗,增强了系统的环流抑制能力和抗扰动能力。并通过仿真进行了验证,证明该方案对环流抑制效果明显且简单易行,对增强并联系统稳定性具有实用意义。     

逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法

对于无输出隔离变压器的逆变器并联系统，各模块输出电压直流分量不一致会在模块间产生较大的直流环流。该文分析了逆变器输出电压产生直流分量的原因，介绍了逆变器并联系统直流环流检测和抑制方法。通过对逆变器基准正弦波直流分量的高精度数字调节，相应调节逆变器输出电压直流分量以抑制直流环流。在由两台3kVA逆变器组成的并联系统上进行的试验结果证明，该文介绍的直流环流检测与抑制方法对逆变器并联系统直流环流有较好的抑制效果。     

阀侧压差大的并联十二脉波整流系统研究

分析了12脉波整流系统在阀侧D接和Y接电压差比较大时,整流系统的触发方案设计和仿真,有较强的工业应用价值。     

逆变器并联控制技术研究

本文研究了无输出隔离变压器的逆变器并联系统环流特性及其并联控制实现。在确定双闭环控制逆变器闭环传递函数并了解其等效输出阻抗特性的基础上,建立了基于等效输出阻抗的并联系统模型分析其环流特性,并提出了一种新的基于有功功率和无功功率的逆变器并联控制方案,最后通过实验验证了逆变器并联控制方案的可行性。     

Z源逆变器与传统逆变器在PV系统中比较研究

为选取合适的逆变器拓扑结构,从开关器件功率的概念出发,对3种逆变器拓扑结构在光伏发电系统中的应用进行比较.理论上计算出传统逆变器和在不同的直通状态控制下的Z源逆变器的开关器件总功率,通过Matlab软件仿真比较了3种逆变器拓扑结构中的开关器件总功率.最后给出的Simulink仿真实验证明,为在光伏发电系统设计中选择合适的拓扑结构,提供了参考与理论依据.     

光伏并网发电系统逆变器的研究

采用双闭环跟踪控制方式,结合电网电压前馈控制方案,实现并网电流与电网电压同步。为了削弱市电网中周期性扰动信号对逆变器输出电流的影响,电流环采用重复控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真,验证该控制策略的有效性。     

模块化数字逆变焊接系统的研究

通过模块的组合,可实现手工电弧焊、点焊和碳弧气刨,TIG氩弧焊,CO2／MIG／MAG焊等多种焊接功能,各个单元模块均是独立的微处理器控制系统,单元之间通过通信协议进行信息的传递,通过软件算法使逆变焊接电源单元具有多种外特性,满足了不同焊接工艺的要求。本文给出了系统硬件结构框图和软件流程,以及在强电磁干扰下的可靠性设计。     

风力发电并网逆变器的研究

针对变速恒频的直驱型风力发电系统与电网的接口-并网逆变器存在的问题,提高逆变器的性能和可靠性,选择合理的交直交变流并网方案,控制策略上采用瞬时电流跟踪控制技术对并网逆变器进行控制,使逆变输出电流能够快速动态跟踪电网电压,逆变电流波形保持正弦波,达到与电网电压同频同相。从而大大减少了对电网的谐波污染,提高了风力发电的并网效率和可靠性。同时,对该方法在Matlab R2008a中利用Simulink仿真电力系统工具箱进行了建模与仿真,仿真结果验证了其正确性和可行性。     

逆变器系统预充电控制策略的研究

介绍了常见的交流传动系统结构及三相逆变器的预充电控制方案。结合交流传动系统中逆变器能耗制动电路提出了一种简化的三相逆变器系统结构和新的LCR预充电电路。通过建模分析,得到新的预充电电路及参数对充电过程中电压、电流性能的影响。为了限制充电过程中的电压和电流,提出了基于PWM控制的预充电控制方案,从理论上分析了PWM控制方案下充电电流的规律并通过实验证明了该控制方案的可行性。     

基于三电平逆变器PMSM控制系统的研究

三电平逆变器中点电位不平衡问题影响永磁同步电机调速性能,基于电荷守恒控制策略对三电平逆变器中点电位进行控制,使中点电位趋于平衡。在Matlab/Simulink平台搭建基于三电平逆变器的PMSM转速电流双闭环控制系统模型,验证了电荷守恒控制策略对中点电位的抑制效果,同时证明了PMSM在中点电位平衡条件下良好的调速特性。     

风力发电系统中逆变器的研究

针对风力发电系统的特性,利用风力能源的电力电子学界面,设计了与电网联接的ＩＧＢＴ逆变器,此逆变器能以功率因数为１的方式向电网输送能源,计算机仿真和实验结果证实了逆变器的可行性。     

基于NPC的光伏并网逆变系统的研究

大功率多电平变换器正成为大型光伏能源转换系统的研究趋势.针对三电平中点箝位(NPC)变换器,对两电平电压源变换器进行了扩展和研究.该系统允许在NPC总功率允许的范围内,将尽可能多的光伏组串连接到2条汇流直流母线上,并且NPC固有的优越的输出电压波形能够以较低的开关频率运行,提高系统效率,提高电能质量,降低损耗.在DC-...