基于重复和PI复合控制的光伏并网逆变器研究

摘 要：并网逆变器的控制策略是光伏逆变器各个控制模块中最重要的环节,如何使得逆变器输出电流很好地跟踪电网电压,实现同频同相,输出波形质量更高是逆变器控制的关键。针对以上问题,对重复控制原理进行了深入的分析,设计PI闭环控制、重复控制以及重复和PI复合控制这三种控制方法对周期性扰动进行调节,并在Matlab/Simulink环境中进行了仿真,取得良好的并网逆变控制效果。仿真结果充分地说明了重复和PI复合控制对周期性扰动有更好的抑制作用。     

基于模糊PI和重复控制的逆变器复合控制研究

针对微电网单相并网逆变器工作时并网电流谐波较大,且单纯PI和重复控制无法获得较好抑制效果的问题,结合模糊PI控制与重复控制的特点,提出LCL型单相并网逆变器的模糊PI和重复控制的复合策略,设计分析逆变电路参数和控制器参数,进行数值仿真和实验验证。研究结果表明,并网电流的THD含量由原有PI控制的21.82％降为复合控制的4.59％,并网电流的波形畸变率得到有效降低,该控制策略具有较好的电流谐波抑制能力。     

新型太阳能并网逆变器分析研究

传统的太阳能并网逆变器通常采用PI控制策略,但传统PI控制策略具有控制精度不高,鲁棒性较差的缺点。针对传统PI控制的缺点,对太阳能并网逆变器的控制策略进行了改进,提出一种新型的基于直接电流跟踪控制的太阳能并网逆变器控制策略。该控制策略将传统PI控制和现代重复控制理论相结合,能够有效抑制电网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网电流的THD。实验结果表明,新的控制策略可以有效改善并网电流波形,同时可以保证逆变器输出电流与电网电压的同频同相,满足太阳能并网发电的要求。     

基于DSP控制的可再生能源并网逆变器的设计

随着环境污染、能源短缺问题的日益突出,发展可再生能源发电已成为一种必然趋势,而并网变流器是光伏发电、风力发电等可再生能源发电并网的关键设备。文中主要对新能源并网变流器的网侧逆变器进行了研究,获得了三相PWM网侧逆变器的拓扑结构,确定了网侧逆变器的控制策略,并设计了电压、电流PI控制器。为了验证文中提出的控制策略的正确性,采用TMS320F2812 DSP作为控制芯片,研制了一台20kW并网变流器的样机,并进行了相关实验研究,试验结果表明并网电流可以正弦化,系统可以实现单位功率因数运行,具有优良的并网性能。     

单相光伏并网逆变器无差拍控制的研究与仿真

光伏并网逆变器是光伏发电系统的主要部件,为了达到更好的效率输出更高质量的电能,对逆变器电流进行快速有效的控制尤为关键。该文简单介绍了当前光伏并网逆变器的几种常用控制方法及其基本思想,分析了并网逆变器的工作原理和无差拍控制方法的原理,给出了逆变器脉冲宽度的计算和参考电流的获取方法,通过MATLAB/Simulink软件仿真表明,无差拍控制在单相光伏并网逆变器控制中动态响应特性好,控制方便,电流跟踪电网电压波形好。     

不平衡电网下单台T型三电平逆变器并网控制研究 �

针对光伏发电系统中的T型三电平逆变器并网系统,为达到并网电流的精确跟踪,本文介绍了一种电流PI闭环方法用于并网电流的控制,将三相电流进行解耦控制得到两相直流分量,然后通过PI调节器进行控制,针对电网偶尔产生的不正常工况。本文同时分析了电网不平衡下的并网控制改进算法,在锁相环以及控制算法上进行不平衡处理,仿真和实验验证了本文方法的有效性与正确性。     

基于PI调节器的空间电压矢量调制直接转矩控制仿真

采用磁链PI调节器和转矩PI调节器分别得到定子电压x轴分量和y轴分量,再利用坐标旋转变换获得参考电压矢量在二维静止坐标系α-β的分量,然后构建空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)模块,SVPWM模块输出控制逆变器的开关状态。在SIMULINK平台下仿真验证了该方法的有效性,并分析了转速调节器参数和逆变器开关周期对系统性能的影响。     

单相光伏逆变器的改进型并网控制方法

单相光伏并网逆变器通常采用双闭环控制和电网电压前馈控制的策略,其中双闭环的外电压环为采用PI恒压控制逆变前直流侧电压,分析比较了准比例谐振调节和PI调节两种电流内环的输出外特性,通过对电流内环采用准比例谐振控制的控制系统进行分析建模,建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真结果显示电流内环采用准比例谐振控制能实现并网电流的无静态误差控制,并减小电网频率偏移对并网电流的影响。仿真及实验得到的输出正弦电流波形良好,基于该并网控制策略的光伏逆变器能以高功率因数向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高、并网电流的THD明显优于传统方法,从而验证了改进后模型的可行性和实用性。     

基于DSP实现的无差拍控制逆变器

介绍了一种通过状态的数字瞬时反馈,利用微处理器的高速数据计算功能实现逆变器的全数字化控制的无差拍算法以及利用PI的最新DSP（TMS320F240）实现无关拍控制的方法及控制流程,仿真和实验表明,它具有瞬时响应快、精度高、THD小等特点。     

单相光伏并网逆变器控制的研究

并网逆变器作为光伏发电系统的核心器件,其控制的选择对于提高光伏发电的效率、降低成本等具有重要意义。本文阐述了光伏并网发电的概念,介绍了单相并网逆变器的结构和工作原理和实现并阐述了实现逆变器控制的流程图。     

基于DSP无差拍控制的逆变电源研究

随着高性能数字信号处理器的广泛应用,传统模拟控制的逆变技术被数字化电源取代已成为必然趋势.逆变电源因非线性负载等因素引起的干扰,采用常规控制难以获得理想的控制效果.提出一种基于DSP实现的PI控制和无差拍控制方法相结合的数字双闭环控制方法.逆变器控制电路的电流内环采用优化了的数字PI控制方法;电压外环采用干扰预测型无差拍控制方法.该方案将无差拍控制的瞬时响应快,精度高和PI控制简单,参数易整定,鲁棒性好等优点相结合,能够得到更优的控制效果.最后的仿真试验表明,采用数字双闭环控制方法的逆变器具有输出波形好,响应快和负载适应能力强等优点.     

光伏并网多个逆变器并联运行控制及实现

传统的逆变器并联控制方案中各个模块相互之间存在连线.随着模块数目的增加和模块间距离的增大,各个模块之间的信号容易受到干扰.根据逆变器并联运行的原理,该文分析了几种逆变器并联的控制方案,比较了几种常见的PQ下垂法的优缺点,进一步研究了无互联线逆变器并联控制策略,介绍了一种更加适合光伏并网系统的无互联线逆变器并联控制方案,...     

基于极点配置的逆变器双环控制方案

介绍一种基于极点配置的逆变器瞬时电压电流PI控制器的设计方法,建立系统模型,为了提高逆变器输出波形的精度,提出了一种基于极点配置的PI双环和重复控制的复合控制方案。该复合控制方案克服了PI双闭环控制方案带整流性负载时输出电压质量不高的缺点,也解决了嵌入式重复控制方案应用在逆变系统中对逆变器谐振峰值不可控的问题。仿真表明,所设计的复合控制方案提高了逆变电源带整流性负载时的输出电压质量,该方案既保持了重复控制良好的稳态特性,也明显改善了系统的动态性能。     

基于DSP的三相光伏并网逆变器控制系统设计与实现

三相电压型光伏并网逆变器,直接控制其三相电流较困难.同步旋转坐标下基于PWM技术的PI控制方法动态响应快,且可实现对指令的无静差跟踪,但是d、q两相直流电流之间还存在耦合关系,不利于控制设计,同时还存在电网电压的影响,为了消除这些影响,运用了前馈解耦控制算法,结合空间矢量SVPWM给出了逆变器的电流控制策略.浮点数字信...     

单级三相式光伏并网逆变器仿真研究

本文在MATLAB/SIMULINK下搭建了整个单级三相式光伏并网逆变器的仿真模型,包括电池及最大功率跟踪(MPPT)模块。并采用同步PI电流控制技术,实现无功电流和有功电流的独立控制,具有较好的动态和稳态特性。     

单相并网逆变器的复合控制策略

针对单相并网逆变器在采用比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪,且输出滤波电容较大,使得系统不稳定及抗干扰能力差等问题,提出了一种基于准比例谐振(QPR)与PI的复合控制方法,既实现了对并网电流的无静差跟踪,又消除了PI控制引起的相位误差,同时也提高了系统的稳定性。仿真与实验充分地证明了QPR与 PI的复合控制方法能够很好地实现电流的无静差跟踪。     

考虑环流抑制的两台T型三电平并网逆变器并联模型预测控制研究

随着光伏并网系统容量的不断增加,并网逆变器并联运行成为扩大容量的主要方法,针对两台T型三电平并网逆变器并联时的相间环流问题,提出一种模型预测控制方法,通过建立系统的离散模型,以并网电流跟踪、中点电位平衡以及环流抑制作为品质函数,通过不断循环寻优,选出品质函数值最小的开关管导通方式实现逆变器的控制。实验结果证明了所提方法能够很好地控制电流跟踪,实现中点电位平衡以及环流的抑制,验证了所提方法的正确性与有效性。     

LCL滤波并网逆变器的控制策略

本文关于LCL滤波并网逆变器的控制研究,研究了最合适的关于LCL滤波并网逆变器的控制方案。在开关的频率保持在同一个水准的时候在一个开关的周期内,研究组进行了对于逆变器的多次采样研究,有效地减少了在数字技术下控制的延时情况,提高了系统中本来的控制范围与延时时间。在定量分析的方式下,小组中的研究人员已经证实的开展了对LCL滤波并网逆变器本质性能的研究,分析了它的优势性能。与常规有源阻尼多环结构相比,该方案采用电流单环控制即可实现系统稳定,无需增加传感器,从而简化了控制结构。在最后,研究人员也同时通过了实验来对LCL滤波并网逆变器的性能进行了验证分析。     

基于模糊自适应PI和串联阻抗校正的并网逆变器控制策略

在弱电网背景下，网络阻抗增大，不同耦合点的网络阻抗不同，且随接入点变流器数量及种类的不同而改变，对并网逆变器的稳定运行造成严重威胁。模糊自适应PI控制器可根据具体工况自主改变并网逆变器的环路特性以适应不同的网络阻抗参数，但由于其固有的相位滞后特性，在高网络阻抗情况下难以保证并网逆变器稳定裕度的要求。针对上述问题，在模糊自适应PI基础上，提出了串联虚拟阻抗的校正方法，对逆变器输出阻抗串联感性环节，从而将逆变器等效输出阻抗从阻容性校正为阻感性，提升了系统稳定裕度。最后通过确定最大网络阻抗，并设定45°的最小相位裕度，得到具体的串联阻抗参数，通过控制框图等效变换模拟虚拟阻抗的实现，并通过仿真和1kW实验样机验证了所提方法的有效性。     

风电并网逆变器用有无功功率解耦控制的矢量控制策略

三相PWM逆变器是风力发电并网系统的主要部分,开发一种高性能的逆变器控制策略已经成为研究的重点。本文在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,提出了一种改进的矢量控制策略。它主要由两个双环控制模型构成,分别都是电流外环电压内环的结构。通过实时检测并网电流和电网电压的波动,有效的补偿并网电感的电压信号,就能够很好的补偿逆变器PWM调制波信号。本文提出的这种矢量控制结构不仅可以改善并网电流的波形质量,而且在系统给定参数发生变化的情况下,仍然可使系统具有很强的鲁棒性,此外,该结构还能有效补偿直流侧母线电压的脉动对并网电流质量的影响。