3开关单级升压降压逆变器研究

针对于小型分布式发电机输入源变化范围较大的问题,提出一种3开关单级单相升压降压逆变器拓扑结构。该逆变器能够满足宽输入电压范围下的独立负载运行和并网发电运行,且具有器件最少、控制简单和效率高等优点。通过对该逆变器各个工作模式下的等效电路和数学建模进行分析,比较了断续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)的区别,推导给出了DCM下的交流小信号模型,提出了闭环SPWM调制策略。最后通过仿真和实验验证表明,该新型逆变器拓扑能够实现直流输入电压从50 V到300 V的独立负载运行和并网运行,且输出电流波形满足并网要求,整机效率达到90%以上。     

带整流性负载并网逆变器的控制方法

提出了一种带整流性负载并网逆变器的控制方法.该并网逆变器可以工作于独立和并网2种工作模式.分析了并网逆变器带整流性负载对电网电流的影响.通过引入整流性负载电流补偿的方法,消除了整流性负载和滤波电容对电网电流的影响,提高了电网电流的波形质量.该方法控制简单,易于实现.仿真和实验结果表明,在带整流性负载情况下,采用该控制方法可以使并网电流具有很好的正弦度,独立运行时输出电压外特性好.     

基于改进下垂控制的双模式直驱风力发电并脱网控制研究

基于储能的双模式直驱风力发电系统实现独立运行和并网运行的关键是网侧电力电子接口逆变器。若逆变器在并网运行和独立运行时均采用电压型控制,可使得负载电压在模式切换期间处于可控状态,有利于实现运行模式的平滑切换。针对双模式逆变器,提出一种基于改进下垂控制的并脱网运行统一控制策略,独立运行时可保证逆变器的工作频率固定为额定频率,同时减少了线路阻抗对逆变器无功控制性能的影响,并网运行时可保证逆变器输出有功和无功功率均处于可控状态,且不受电网频率波动的影响。其次,提出一种基于改进下垂控制的主动同步控制方法,解决了采用传统下垂控制时频率和相位难以实现同时同步的问题,为实现直驱风力发电双模式运行和平滑切换奠定了基础。最后,通过仿真和实验验证所提方法的正确性和可行性。     

微电网双模式组网逆变器运行控制研究

针对微电网中既可以并网运行,也可以独立运行的三相组网逆变器研究了其双模式运行的控制方法.双模式逆变器在并网模式时起理想电流源作用,采用结构简单且能满足要求的单电流环控制;离网模式时起理想电压源作用,采用能兼顾控制精度和动态响应的基于滤波电感电流的双闭环控制.在此进一步针对双模式逆变器独立运行时满足带不平衡负载的要求,运用正序、负序分别控制的方法.最后通过实验验证了所设计的双模式逆变器具有带不平衡阻性、感性负载的能力,并且能够实现并网/离网双模式运行的快速切换.     

适用于双模式场景下的三相四桥臂逆变器控制

适用于并网与离网双模式工作条件下三相逆变器是并网型微电网的重要核心设备,在此基于三相四桥臂(3P4L)逆变器电路拓扑,提出了一种基于同步坐标系下解耦控制与空间矢量调制技术相结合的逆变器控制策略.该策略既保证逆变器在离网独立运行模式下可实现较高的直流电压利用率,解决不平衡负载条件下的机端三相电压平衡问题,又可实现在并网工作模式下的低谐波并网发电,且具有较强的低电压穿越(LVRT)能力.当微电网在并/离网模式的切换过程中,该控制策略能够实现负载电压冲击小、敏感性负载不间断供电运行.系统仿真及原理样机实验结果表明了所提控制策略的正确性和有效性.     

无需设置箝位开关的箝位谐振直流环节逆变器

为解决多数箝位谐振直流环节逆变器中需设置独立的箝位开关来对箝位过程进行控制所引起的电路损耗增大、控制较为复杂的问题,提出了一种新型无源箝位谐振直流环节逆变器。该逆变器无需设置独立的箝位开关和箝位电容,在变压器的作用下,可将该逆变器的直流母线电压箝位在输入直流电压的1.1~1.3倍,有效地降低了电压应力。此外,该逆变器的零电压持续时间不受负载电流影响,直接由两个辅助开关器件控制,且这两个辅助开关器件同时导通与关断,有利于简化控制。以各个阶段下的等效电路为基础,对电路的工作过程和软开关实现条件进行分析和实验验证,结果表明开关器件实现了软开关,且在额定功率9 kW条件下,逆变器的效率达到96.5%。因此,该逆变器能够有效地提高工作效率。     

大运行体系电网多逆变器联合运行调控仿真

大运行体系电网中存在负载突变的异常情况,导致输出电压与输出电流均出现异常波动,提高了电网负载率,为此提出大运行体系电网多逆变器联合运行调控方法.通过大运行体系电网多逆变器的各个桥臂,预测多逆变器运行时的有功功率与无功功率;针对获取的功率数据,优化电网多逆变器非静态响应属性,利用基于改进下垂控制策略对多逆变器联合运行进行调控,解决因负载突变出现的异常情况,实现大运行体系电网多逆变器联合运行合理调控.仿真结果表明:所提方法对大运行体系电网多逆变器联合运行模式调控后,输出电压波形得以优化,且电流波动得以抑制,能够在负载突变下将输出电压与电流快速控制于稳定状态,大大降低了电网负载率.     

离网型小型风力发电系统逆变器的控制

离网型小型风力发电系统中负载特性对逆变器提出了特殊的要求。文中采用三相四桥臂逆变器拓扑结构,在对称分量法的基础上建立了逆变器的控制模型,并推导了在双同步旋转 d-q坐标系下的表达式。构建了基于前馈解耦的多环控制系统,实现了对正序、负序和零序分量的独立控制。实验结果证明该方案对不平衡负载有较强的抑制作用,能够为负载提供优质电能。     

负载换流逆变器驱动同步电机能量回馈的研究

提出了一种基于锁相环的调节整流角与调节励磁相结合的控制方法,实现了负载换流逆变器驱动同步电机的回馈制动运行。首先分析了负载换流逆变器驱动同步电机回馈制动的运行状态,说明了逆变角调节在控制回馈制动时产生的问题,提出通过整流角和励磁电流控制实现回馈制动的方法。最后对提出的方法进行了仿真和实验验证,结果证明该方法具有可行性。     

一种软起动电源系统及其逆变器的无线并联控制

提出一种应用于轨道机车辅助电源的三相交流电源系统,由位于各车厢的逆变器并联构成。各逆变器独立带本车厢负载变频软起动,达到稳态运行后通过无互联线并联控制实现并联运行。为有效抑制逆变器并联瞬间电流冲击,提出基于空间矢量控制(space vector control,SVC)特性和依据输出功率母线电压相位的热并机准同步控制,结合下垂法均流算法,该控制改善了稳态均流性能和动态过程可靠性。分析并机电感参数对逆变器及其并联系统特性的影响,并给出设计原则。搭建两台逆变器组成的并联系统并进行动态和稳态实验,验证了所提出系统及控制的可行性。     

基于状态积分反馈的大功率逆变器 复合重复控制策略

文中提出一种基于状态积分反馈的大功率逆变器复合重复控制策略,利用积分状态反馈改善逆变器动态特性,利用重复控制优化输出电压波形质量,从而在复杂工况的独立运行中,实现了大功率逆变器的波形质量优化与动态性能改善,解决了大功率逆变器较低开关频率带来的输出特性控制难题。文章首先建立了大功率逆变器在离散域下的数学模型,基于该模型优化设计了状态积分反馈控制参数与重复控制器,进而建立大功率逆变器仿真模型,分别验证上述控制策略在突加突减阻感性负载、非线性负载和不对称负载等三种典型工况下的输出电压特性,仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性。     

风光互补逆变器串联发电系统功率平衡控制

介绍了风光互补逆变器串联发电系统的拓扑结构,采用载波移相正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术控制各个发电单元逆变器的通断,该调制方式下系统输出电压为多电平,且电压、电流的谐波含量大大降低。在功率预测和功率分配的基础上对发电系统进行能量管理,根据负载功率需求分别通过调节发电单元DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器,控制各个发电单元以及蓄电池的输出功率,达到系统功率平衡控制的目的。仿真结果表明,该功率平衡控制策略能够保证系统功率平衡,满足系统在独立运行时负载功率跟踪控制的要求。     

微源逆变器不平衡非线性混合负载的控制

为解决微电网中不平衡非线性混合负载对微源逆变器输出电压的影响,提出一种混合负载控制策略。通过补偿5、7次谐波和负序不平衡分量,使微源逆变器本地独立运行时,可以带载平衡负载、不平衡负载、整流型非线性负载及相关组合的混合负载。进行谐波和不平衡控制算法的理论推导,对所提控制策略进行仿真研究和实验验证。结果表明,所提控制策略控制效果理想,能够对混合负载提供良好的电力供应。     

非线性负载接入孤网的电压与谐波协同控制

此处首先建立了并联逆变器系统的分层控制模型,提出了增强型虚拟阻抗与谐波补偿器实现了对非线性负载电流和功率的均分且同时抑制了谐波电压,并通过二次控制将微电网电压和频率恢复到额定值。最后通过系统仿真与原理样机实验充分验证了所提控制技术对于并联逆变器系统在非线性负载条件下稳定运行的可行性。     

三相并网/独立双模式逆变器系统的设计

研究了一种输入为光伏充电蓄电池的三相双模式逆变器系统,输出既可接三相负载实现独立运行,也可连接电网并网运行。系统独立运行时采用电压源运行模式,并网时采用电流源运行模式,在并网/独立模式切换过程中采用快速检测并网开关和抑制电流突变的过渡算法实现并网/独立的平滑切换。实验结果表明该逆变器发电系统结构简单易实现,可满足微网中对发电单元的要求。     

一种用于双电机独立控制的逆变器拓扑研究

分析了几种传统的双电机逆变器拓扑。针对存在的问题,提出了一种改进的逆变器拓扑,弥补了传统逆变器拓扑控制复杂且很难独立控制两台电机的问题。在MATLAB/Simulink环境下建立基于该逆变器的永磁同步电机矢量控制的仿真模型。仿真结果表明,所提改进的逆变器拓扑可以实现独立控制且控制简单。     

考虑环流抑制的微网并联多逆变器稳定运行控制研究

针对传统微网并联多逆变器运行控制策略仅能在某种程度上抑制系统中的环流,抑制后的环流仍然比较大的问题,提出考虑环流抑制的微网并联多逆变器稳定运行控制研究。首先,建立微网并联多逆变器模型;基于微网并联多逆变器模型,计算微网并联多逆变器输出有功功率和无功功率;根据计算出的数据,提出改进后的下垂控制方法,对系统进行控制,以减小系统的环流值,控制微网并联多逆变器稳定运行。仿真实验结果显示,在存在环流干扰条件下,当有功功率和无功负载出现变化时,采用所提方法对微网并联多逆变器进行控制,其输出功率和输出频率会随着有功功率和无功负载的变化而产生相应的变化,实现了微网并联多逆变器稳定运行,说明该方法在微网并联多逆变器稳定运行控制研究方面有一定的参考价值。     

负载电流补偿在并网逆变器中的应用

本文分析了并网逆变器带关键性负载情况时对进网电流造成的影响,然后分析和比较了几种谐波补偿的控制方法,并在此基础上提出了一种负载电流补偿方法,该方法控制简单,容易实现,对谐波和无功电流采样计算精度影响小,使逆变器输出能够准确的补偿负载电流,从而使进网电流不受负载特性的影响,文中通过仿真和试验证明了逆变器在带载并网情况下,进网电流都具有很好的正弦度     

基于偏差解耦矢量控制的地铁牵引试验台设计

提出了一种基于偏差解耦矢量控制的能量回馈型地铁牵引试验台的设计方案.该方案较好地解决了电机定子电压交直轴分量的耦合问题,进而实现定子电压转矩与励磁分量独立控制.系统上采用双逆变器-电机联合控制策略,实现牵引机车真实负载的模拟.仿真结果证明,基于偏差解耦矢量控制的能量回馈型地铁牵引试验平台具有较好的动态性能,能够很好地模拟地铁机车的运行过程.     

间接电流控制独立/并网双模式逆变器研究

由于传统的独立/并网双模式逆变器在独立工作模式下控制输出电压;在并网工作模式下控制进网电流,所以在其模式切换瞬间存在两种控制方式的转换,必须采取有效措施,以避免出现输出电压突变,防止对逆变器所接本地负载造成损害。为此,采用间接电流控制技术,以控制并网运行时的输出电流,使逆变器的输出电压在双模式下均处于可控状态,以获得切换过程的平滑过渡,实现无缝切换。实验结果验证了该控制策略的可行性。