基于滑模控制的三相全桥SVPWM逆变器研究

针对现有的三相全桥逆变器输出电压波形控制方案存在的动态性能差、对负载变化敏感的问题,提出了一种基于滑模控制的输出电压波形控制方案.采用外电压环、内电流环的控制结构;使用逆系统方法消除了逆变器dq轴数学模型中d轴分量和q轴分量的耦合关系;为了降低开关频率,采用了电压空间矢量脉宽调制算法.通过计算机仿真对所提方案进行了验证.仿真结果表明,方案具有较好的性能和较强的负载适应能力.     

三相三线动态电压调节器的单周控制策略

提出了一种三相三线系统动态电压调节器(DVR)的单周控制模型,把单周控制技术应用于DVR的控制中。在对主电路分析的基础上,导出了DVR的单周控制模型,并对电压暂降、暂升等情况进行了仿真实验分析。结果表明,单周控制用于DVR有较好的控制补偿作用,并兼有控制电路简单、动态响应好、实现方便等特点。单周控制用于DVR是一种可行的方案。     

负序电压前馈补偿的三相光伏逆变器不平衡单周控制策略

鉴于电网不对称故障时有发生,提出一种基于负序电压前馈补偿的三相光伏并网逆变器不平衡单周控制策略,并设计了三相PWM逆变器不平衡单周控制系统。该控制策略对并网电流反馈量进行电网负序电压前馈补偿,可实现脉宽调制逆变器恒功率控制,大大简化了控制器的参数整定,且无需计算并网电流正、负序分量。实验结果表明,该控制策略仅使用一个传统PI控制器即可从根本上抑制电网电压不平衡时逆变器直流侧电压2次谐波和并网电流畸变,同时获得了较理想的静态特性和动态特性。     

动态电压恢复器单周控制策略的建模与仿真研究

单周控制技术具有控制精度高、动态跟踪性佳、控制鲁棒性好等特点,把单周控制技术应用于动态电压恢复器(DVR)控制中,提出了一种针对单相动态电压恢复器的单周控制方法,给出了单周控制单相DVR的原理图,建立了相应的DVR单周控制模型。在理论分析的基础上对电容性负载、电感性负载2种情况进行了仿真研究。理论及仿真研究均表明:单周控制技术对于DVR有理想的控制效果。     

级联多电平DVR逆变器的损耗分析和计算

由于级联多电平动态电压调节器(DynamicVoltageRestorer,DVR)自身的特点,在不同工作模式下,设备的损耗有所不同。当DVR工作于待机模式时,仅仅需要考虑多重变压器的空载损耗和逆变器开关器件的通态损耗;当DVR处于补偿模式时,需要计算多重变压器的铜耗和铁耗、整流电路损耗、逆变器和Boost电路开关器件的通态损耗和开关损耗。本文着重探讨DVR逆变器的损耗构成,介绍了计算开关器件通态损耗的方法,并利用器件供应商提供的开关损耗曲线给出计算开关损耗的方法,最终得到补偿模式和待机模式下DVR逆变器损耗功率。     

基于Matlab／Simulink的三相逆变器控制策略的仿真研究

本文对三相四桥臂逆变器系统的主电路拓扑结构及控制策略等问题进行了理论分析和计算机仿真实验研究。分析了三相逆变器的中点电压同逆变桥开关状态相对应这一特性,提出了一种基于SVM的控制四桥臂三相逆变器控制方案,该控制方案易于实现带不平衡负载、非线性负载。仿真结果证明该控制方案是可行的。     

降低共模电压的三相逆变器模型预测控制策略

为了同时实现三相电压源型逆变器的控制性能优化和抑制输出共模电压,设计了一种可降低三相逆变器输出共模电压的模型预测控制(MPC)策略。在新型MPC方案中,仅使用非零电压矢量来控制负载电流以降低共模电压。同时,不同于传统方案中1个采样周期内仅使用1个最优矢量,新型MPC方案中在每个采样周期基于成本函数选择2个非零电压矢量进行输出以获取快速的瞬态响应和较好的负载电流纹波特性。使用三相逆变器实验平台开展了相关实验,实验结果表明,新型MPC控制器在不使用零电压矢量的情况下,可将共模电压限制在设定幅值内,同时具有优良的动静态控制性能。     

一种三相三线动态电压调节器的单周控制研究

为提升与改进动态电压调节器(DVR)的动态补偿性能,提出了一种采用两桥臂逆变器的三相三线系统DVR的单周控制模型并在介绍电路构成的基础上分析主电路,导出了DVR的单周控制模型。单周控制技术具有电路简单、动态响应快、实现方便等优点,为DVR控制提供了一种新的途径。对于给出的单周控制DVR其电压暂降和暂升等情况的结果表明,单周控制用于DVR在电压变化范围≤35%时有较好的补偿作用,其控制方案正确、可行。     

组合式三相逆变器锁相控制策略

该控制策略基于锁相技术,通过远程采样某相输出电压进行信号解调,解决了传统组合式三相逆变器存在着的各相之间同步信号长距离通信时易受干扰,导致各相输出电压相位差较大的问题。三相3.6kVA原理样机实验验证了该控制策略的可行性及正确性。该方案简单,易于实现,且即使是同规格不同设计逆变器模块之间的组合也能获得对称三相输出电压。     

并网逆变器的无死区效应单周控制策略

提出一种新型的死区设置方案.通过检测电流的极性,在该极性电流下的续流二极管所对应开关管的驱动信号的上升沿和下降沿分别设置死区时间,消除了死区效应对输出电能质量的影响,无需进行死区补偿,降低了控制电路的复杂度.结合单周控制思想,提出了三相并网逆变器的无死区效应单周控制策略.仿真结果表明,无死区效应单周控制策略的并网电流的谐波畸变率明显减小,输出电能质量显著提高,具有普通单周控制策略动态响应快、鲁棒性好等优点.     

基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器设计与实现

提出了基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器(DVR)设计方案。针对DVR逆变输出受到非线性和冲击性负载扰动的问题,将单周控制结合PI环节,建立了DVR三相H桥逆变单元的单周控制模型。硬件以32位浮点DSP芯片TMS320F28335为核心,采用IPM模块作为逆变单元的功率开关模块,在耦合变压器的副边并联固态继电器,灵活地将DVR和电网进行隔离。PWM中断服务程序根据DVR的单周控制逆变算法实时地调整PWM输出信号的脉冲宽度,以控制逆变输出电压。采用开环控制和闭环控制相结合的控制方式,开环控制在第一时间依据所建立的数学模型表实现快速补偿。在补偿误差较小时采用闭环控制,以提高控制精度及稳定性。实验分析表明,该动态电压恢复器具有响应速度快,补偿效果好,可靠性高,性能稳定等优点。     

基于单周控制的光伏双频并网逆变器研究

提出一种用于光伏发电的双频并网逆变器,该拓扑结构由两个半桥单元级联而成。其中一个半桥工作在高频,提高输出电流性能,另一个半桥工作在低频,主要输出功率,从而提高系统效率。高频桥采用单周控制技术,建立了单周控制方程。仿真结果表明逆变器输出电流总的谐波畸变率低,有较好的动态性能。     

矢量模式单周控制三相三线制三电平有源电力滤波器

为克服由于开关器件容量小而导致有源电力滤波器(APF)功率受到限制的问题,提出了一种基于矢量模式单周控制的三相三线制三电平APF,APF主电路采用二极管箝位型三电平拓扑结构,控制策略采用0°～360°区间矢量模式单周控制,以减小APF开关应力和损耗,实现用低耐压开关器件提高APF功率等级。对所提出的APF等效开关模型和平均模型进行了分析,在此基础上推导出统一控制目标方程,根据此方程建立了系统仿真模型,并详细分析了系统稳定性和PI调节器设计。最后,分别对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,提高输电线功率因数和传输效率,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

基于单周期控制的三相三开关PFC整流器的分析与设计

分析研究了一种基于单周期控制的三相三开关功率因数校正(PFC)整流器。针对传统的单周期控制下输入电流平均值畸变问题,提出了一种改进的PWM调制方法,通过改变比较器的调制波信号,消除传统单周期控制方法所带来的输入平均电流中的奇次谐波,详细阐述了其工作原理和控制方法。仿真和实验结果表明,本文所提出的控制方法使得三相输入电流的谐波分量明显降低,功率因数得到显著提高。     

电压型逆变电路控制方法的分析

介绍了逆变电路的几种控制方法,通过对电压型逆变电路全桥和半桥结构进行对比,分析了两种逆变电路的原理和特点,为逆变电路的实际应用提供了理论依据。     

三相四线动态电压调节器的单周控制策略与仿真分析

提出了一种三相四线系统动态电压调节器(dynamic voltage regulator,DVR)的单周控制模型。在分析主电路的基础上推导出了DVR的单周控制模型。在电压骤降、骤升以及电源中含有谐波的情况下对新建立的模型进行了仿真研究。结果表明,单周控制用于三相四线DVR既具有较好的动态特性,又控制电路简单。在电压变化范围不大于30%时有较好的补偿效果,并对电源谐波有一定的抑制作用。     

三相逆变电源不平衡负载控制方法的研究

针对对称分量法实现三相逆变器在不平衡负载下输出电压的正、负、零序分量补偿,以维持三相输出电压的平衡,该方法在三相负载严重不平衡时,其不平衡度仍然较大,且运算量大,适时性差,不易控制等问题.本文提出了一种三相逆变电源的输出电压分相控制的方法,分别对三相逆变器输出的线电压进行控制,以实现三相电压的平衡.理论和仿真分析表明,该方法能够使三相最大不平衡度从传统对称分量法的5.49％降到1％左右,在负载不平衡度达到200％的情况下,三相电压输出也能适时、稳定、可靠的达到平衡,有效地补偿因不平衡负载引起的逆变器输出电压畸变,从而保证逆变器在带任意不平衡负载时仍能维持三相平衡的输出电压.