三相光伏并网逆变器电网高阻抗谐振抑制方法

针对电网电压高阻抗LCL滤波器谐振问题,提出一种虚拟电阻+电容有源阻尼方法。该方法将虚拟电阻和电容串联之后与三相光伏并网逆变器的滤波电容并联。通过滤波电容电压得到虚拟电阻和电容支路的电流,将虚拟电阻和电容支路的电流作为LCL滤波器谐振抑制有源阻尼电流给定。通过逆变侧电流闭环控制,实现对三相光伏并网逆变器电网高阻抗LCL滤波器谐振抑制。建立15 k W的T型三电平三相光伏逆变器平台,对所提有源阻尼方法进行稳态实验,实验结果验证所提方法的可行性和正确性。     

融合有源滤波与无功补偿功能的光伏逆变控制策略

为了提高电网的电能质量以及光伏并网逆变器的利用率,提出了一种融合有源滤波与无功补偿功能的光伏逆变控制策略。该策略采用法检测谐波和无功电流分量,并通过PR控制器实现交流信号无静差调节。仿真结果表明,融合有源滤波与无功补偿功能的光伏逆变控制策略能根据电网需求,实时补偿电网中的谐波与无功电流,提高了电网的电能质量,节约了投资成本。     

基于虚拟阻抗的电流源光伏逆变器谐波补偿法

提出了一种新型的低开关频率下,基于虚拟阻抗的并联电流源光伏并网逆变器特定谐波补偿的控制策略。建立了并联电流源光伏并网逆变器模型,分析了影响并网电流谐波的因素,对特定谐波消除法(SHE)的脉宽调制(PWM)波形进行修改,推导了如何利用逆变桥输出电流特定谐波补偿电网电压特定谐波对并网电流的影响。仿真结果验证了本方案可以很好地补偿电网谐波对并网电流的影响,改善并网电流谐波性能。     

三相光伏并网与有源滤波的统一控制仿真研究

为了实现光伏并网发电,同时补偿电网中的谐波与无功电流,提出了三相光伏并网发电与有源滤波统一控制的方案。针对传统的p,q法检测谐波与无功电流存在的缺陷,提出了运用ip,iq法来实现谐波与无功电流的检测,与光伏并网有功指令电流合成后得到实现谐波补偿和光伏并网发电的合成指令电流信号,运算速度较快,能够实时、准确地完成统一控制指令电流合成。在控制策略上采用了空间矢量控制法实现对电流跟踪控制,对低频通断控制效果较好,有效降低了系统的开关损耗。最后通过仿真实验,验证了统一控制系统实施的可行性与有效性,为今后该项技术的实用推广提供了指导。     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

基于MPPT的光伏并网逆变器研究

对三相光伏并网逆变系统的最大功率点跟踪控制和并网逆变电流控制进行研究,提出了带滞环比较的变步长扰动观测法,根据功率的预测变化实现快速跟踪最大功率点,能够消除稳定过程中的功率波动。为了实现并网电流和电压的同步,利用锁相环技术与并网电压前馈补偿的复合控制策略进行网侧逆变器的控制。在Matlab/Simulink软件环境中进行了对比仿真,结果表明：改进后扰动观测法的跟踪速度提高了40%以上,跟踪精度也提高了4.0%,而且振荡较小,可以准确快速地实现光伏发电最大功率点跟踪,而且并网电流能够跟踪电网电压,谐波含量较小。     

基于H_∞和重复控制的三相四线制PV-AF系统EI北大核心CSCD

为了提高具有有源滤波功能的光伏并网(photovoltaicpower generation and active filter,PV-AF)系统的动态和静态性能以及稳定性,提出了一种基于H∞和重复控制的PV-AF系统双闭环控制策略。电压外环采用比例积分控制器控制变流器直流侧电压并生成逆变有功电流指令;电流内环采用重复H∞控制器用于跟随逆变指令电流和并联负载谐波补偿电流指令。与传统的电流环PI控制和PR控制方法相比,重复H∞控制器的内模环节提高了电流环跟踪性能,H∞控制环节增强了系统的鲁棒性,使PV-AF系统实现光伏并网逆变的同时,有效地补偿并联负载谐波电流。实验结果表明通过使用该方法,减小系统稳态误差的同时,提高了系统的鲁棒性,有效改善了系统的动静态性能。     

基于H_∞和重复控制的三相四线制PV-AF系统

为了提高具有有源滤波功能的光伏并网(photovoltaicpower generation and active filter,PV-AF)系统的动态和静态性能以及稳定性,提出了一种基于H∞和重复控制的PV-AF系统双闭环控制策略。电压外环采用比例积分控制器控制变流器直流侧电压并生成逆变有功电流指令;电流内环采用重复H∞控制器用于跟随逆变指令电流和并联负载谐波补偿电流指令。与传统的电流环PI控制和PR控制方法相比,重复H∞控制器的内模环节提高了电流环跟踪性能,H∞控制环节增强了系统的鲁棒性,使PV-AF系统实现光伏并网逆变的同时,有效地补偿并联负载谐波电流。实验结果表明通过使用该方法,减小系统稳态误差的同时,提高了系统的鲁棒性,有效改善了系统的动静态性能。     

三相光伏并网逆变器控制策略

在三相光伏并网逆变应用中,如何改善并网电流质量是备受关注的问题。采用LCL滤波器并网虽然提高了滤波效果,减小了滤波器体积,但是控制变得复杂。结合现有控制方法,本文提出了在dq同步旋转坐标系下带有电网电压前馈的比例积分(PI)级联比例谐振(PR)控制思路。建立了dq系下的三相逆变器模型,进行了控制器的分析推导,采用电压前馈改善了并网接入时的动态特性,通过PI实现了并网电流的无静差跟踪控制,级联PR实现了对特定谐波分量的有效抑制。最后,进行了仿真及在实际100kW光伏阵列下的并网逆变测试,实验结果表明该控制方案可以实现并网电流的平滑起动,能有效地降低并网电流的谐波含量。     

预测电流控制在三电平三相四桥臂有源电力滤波器中的应用

分析三电平三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的主电路拓扑结构。在建立数学模型的基础上,提出了应用预测电流控制策略对其进行控制,利用当前采样时刻的状态信息,预测下一个采样周期补偿电流,并计算确定三电平四桥臂APF各开关器件的开通/关断脉冲产生所需的补偿电流,达到跟踪指令电流的目的。仿真结果表明,采用该控制策略可有效补偿系统的三相谐波电流和中线电流,并能很好控制直流侧两电容电压的平衡,在三相四线制系统中具有良好的应用前景。     

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。     

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。     

Trans Z-source-based half-bridge inverter: A method for achieving high voltage gain

This article offers a modified trans Z-source-based half-bridge inverter topology. A suitable pulse width modulation (PWM)-based control method is applied on the proposed inverter. Regarding this control technique, the state of switches in each of the operational states is obtained, and their equivalent control circuits are demonstrated and examined in depth. With the help of the results of these analyses, the boost factor for the proposed structure can be calculated. Additionally, the necessary equations for designing the passive components, as well as the power ratings of the active components, are found. Then, in order to evaluate the advantages and disadvantages of the proposed topology, a comparative study is conducted in several aspects, including the boost factor, the voltage stresses on capacitors, and the voltage stresses on passive devices. This comparison demonstrates that the proposed topology provides a high boost factor while minimizing voltage stresses on the devices, resulting in a smaller volume and size and a lower cost. Once the proposed topology has been thoroughly analyzed, the total power losses and the percentages of power losses consumed by each component device are calculated to obtain efficiency. Finally, an experimental prototype based on the equations for passive and active components is developed. Experiments are used to verify the validity of the proposed topology and the accuracy of the equations.     

级联型逆变器的新进展

级联型逆变器作为最早出现的多电平逆变器在大中功率场合得到广泛的应用.在介绍了级联型逆变器的特点、结构、调制和控制手段的基础上,讨论了均衡控制、故障诊断和容错控制,最后介绍了应用情况.     

完全的无源软开关功率逆变器研究

提出了一种针对功率桥式逆变电路的新型完全无源软开关拓扑 ,实现桥臂对管的零电流开通、零电压关断以及续流二极管反向恢复条件的改善。方案仅在主电路采用少量的电感、电容和二极管作为附加元件 ,不需要任何额外的电源、检测、控制 ,不影响原有控制策略 ,适用于高频功率逆变器场合。相应给出了换流分析、解析描述、参数灵敏度分析以及仿真、实验结果 ,验证了分析和方案的正确有效。     

Multiple single-phase PWM inverter by means of combination control

A new multilevel inverter with simple circuit configuration and control is proposed here. The inverter is composed of a series connection of individual single-phase inverters. The number of the output voltage levels depends on the number of the individual inverters in series and their output voltage level. The switching devices in the new circuit configuration can be reduced by using a common switching-leg for the individual inverters. In this inverter circuit, the number of the levels is equal to 2^m-1 or 2^m where m is the number of switching-legs used. In the paper, a 15 level inverter using four switching legs (m = 4) is introduced. If the number of voltage levels is increased, smoother sinusoidal waveforms can be obtained directly and it is possible to control the output voltage almost continuously from zero to maximum without generating high-voltage step changes as pulsewidth modulation techniques. The control principle, the circuit configuration and the characteristics of the output voltage control are discussed. The feasibility of the circuit is demonstrated by simulation and experimental results.     

一种达到最高效率的新型软切换三电平逆变器拓扑结构(英文)

软开关三电平逆变器(soft switching three-level inverter,S3L)于2011年首次推出。它代表了脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)逆变器的一种新的拓扑结构,应用于电力驱动,光伏和风力发电厂的并网逆变器,以及用于供电领域。因其结构非常简单,所以价格相当低廉。它完全在软切换模式下运行,并且持续表现出极低的切换损耗。其结果是,效率非常高,而且可以实现特别高的切换频率。该论文对其功能进行描述,还展示一部输出电源为20~90 kVA的逆变器样品,并对测试结果作详细说明。     

中功率变频调速传动合理选型问题初探

对变频调速传动的合理选型问题进行了深入分析 ,提供了对选型方案进行技术和经济评价的方法和依据标准。据此 ,指出了目前惯用的选型所带来的经济损失和价格势垒 ,推荐了一组经济合理的电压等级和功率搭配方案 ,并对所推荐方案在技术性能方面的合理性进行了论证     

采用主从型逆变器结构的静态同步补偿器

针对6kV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿，结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点，提出了一种能够直接并入电网的新型主从式逆变器结构：主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器，从逆变器采用3个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接，构成一个五电平的混联逆变器。H桥逆变器负责产生一个方波电压，构成输出正弦电压的基本成分；主逆变器产生输出电压的补偿部分并负责消除低次谐波。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STATCOM结构在消除谐波方面的优越性。     

多重逆变器的新型差补PWM技术

当多重叠架式逆变器重数过多时系统结构庞大，驱动脉冲的分配也比较复杂，提出一种新型差补逆变器的拓扑结构及PWM的控制方法，利用差补技术在逆变器层数不变的情况下可得到更多的电平，从而改善逆变器的性能，实验结果证实了分析的正确性。