400Hz 逆变电源并联控制技术研究

400 Hz中频电源在各种军用和民用系统中得到广泛应用,针对其输出电压波形难以控制和并联运行存在环流等问题进行了分析和研究.详细分析了两台逆变器参考信号存在相位差时造成逆变器输出电流矢量不相等的原因.采用CPLD实现各逆变器启动基准信号同步,采用DSP实现瞬时无功理论方法控制各逆变器输出的电流瞬时值相等,以确保各逆变器...     

用于电机传动系统的多逆变器并联控制技术

为了解决用于低压大电流电机传动系统的逆变器并联控制问题,对跟踪参考电流方式的主从式矢量控制系统进行了研究。在建立电机电流和并联逆变器环流等效电路模型的基础上,分析了电机电流和环流的控制原理,提出了跟踪参考电流方式的主从式矢量控制策略,并从电机稳定性能角度研究了电流调节器的设计原则,最后对控制系统性能进行了仿真和实验分析。研究结果表明:该控制策略间接引入了均流环控制,能有效减小并联逆变器之间的环流;通过对电流调节器参数的合理设计,使得电机具有较好的稳定性能和动态性能。     

电压电流双闭环控制逆变器并联系统的建模和环流特性分析

传统的基于功率差的逆变器并联控制方法是由电力系统中同步电机并网理论演变而来,通过分别改变各并联模块输出电压的幅值和相位来分别控制各模块输出无功和有功功率平衡,但该并联均流方案应用于电压电流双闭环反馈控制逆变器并联系统时有较大的控制误差.本文建立了考虑环流因素的电压电流双环控制逆变器闭环系统电路模型,依据传递函数推导出并联系统有功环流和无功环流与输出电压幅值和相位的关系.建立基于等效输出阻抗和求解微分方程的环流特性分析方法,给出了逆变器输出有功环流和无功环流与输出电压幅值和相位之间的定量关系,提出了相应的并联均流控制方案.仿真结果证实有功和无功环流均受输出电压幅值和相位影响,实验结果证明所提控制方案有较好的均流效果.     

电压电流双闭环反馈逆变器并联控制

对电压电流双闭环反馈控制单相逆变器的输出特性进行了研究,给出了单相逆变器并联系统的等效模型,分析了并联系统中电流环流与逆变器基准信号幅值和相位的关系,并在此基础上提出了一种通过对逆变器输出电流进行有功、无功分解,然后对基准信号的幅值和相位进行解耦控制的逆变器并联控制策略.针对单相逆变器的有功、无功电流分解问题,通过构造三相对称电流,运用瞬时无功理论对输出电流进行有功、无功分解,从而得到输出有功电流、无功电流并给出电流分解的实现框图.基于上述原理研制了实验样机,实现了2台2 kV·A逆变器的并联运行控制,实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性.     

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.     

微网中并联逆变器的环流控制方法

环流抑制是逆变器可靠并联运行的关键技术,针对微电网中的共直流母线冗余并网逆变器的并联运行,提出了一种基于零序电压差补偿原理的零序环流控制方法。首先分析了并联逆变器间零序环流等价模型,根据单台逆变器的零序电流反馈量和无差拍电流控制方法直接得到并联逆变器间的零序电压差补偿量。然后通过调节该单台逆变器的零序电压使并联逆变器间的零序电压差接近零,实现抑制零序环流的目标。最后,仿真和实验结果验证了所提零序电压差补偿原理和零序环流控制方法的有效性。     

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。     

一种交流传动大功率并联逆变器的设计

逆变器并联扩容方法是实现大容量交流电机的驱动的有效途径,但该方式需要解决环流问题.通过建立并联逆变器的等效电路模型分析环流产生机理和影响因素,对影响因素进行约束并采用脉冲同步主从控制方案设计了一套大功率并联逆变器,解决了环流问题,电机控制性能不受影响.试验结果和现场应用效果表明该并联逆变器均流良好,控制性能良好,简单可...     

逆变器并联系统直流环流瞬时抑制策略

为有效减小逆变器并联系统中直流环流的危害,通过对直流环流进行分析,提出了一种基于改进重复控制的直流环流瞬时抑制策略。该策略将重复控制的补偿周期设为载波周期,以解决传统重复控制动态响应特性差的问题。逆变器输出电压直流分量具有波动性,因此以载波周期为单位对其进行计算,并将计算结果作为反馈与比例积分(PI)控制一起调整正弦脉冲宽度调制(SPWM)占空比,以实现对逆变器并联系统直流环流的瞬时抑制。模拟并联系统半波负载突变实验表明,在加载半波负载前后,逆变器输出电压直流分量可以分别被抑制到0.02%～0.03%和0.04%～0.05%,补偿延时可控制在40 ms以内。实验结果表明,提出的策略能够有效提高逆变器输出电压直流分量的补偿精度和并联系统直流环流抑制的动态响应特性。     

基于电流跟踪的并联逆变器控制系统的性能分析

多逆变器并联运行是提高电机传动系统逆变器容量的一种有效方法。以多逆变器并联带三相电机负载的传动系统为研究对象,针对跟踪参考电流的主从式矢量控制系统,研究了并联逆变器的多控制器参数设计方法,建立了控制系统的传递函数,分析了跟踪参考电流的控制方式对电机传动系统性能的影响。研究结果表明该控制系统结构简单,多电流调节器可进行简化设计;但与相同容量单个逆变器供电的电机传动系统相比,采用该控制系统会影响电机电流的动态响应性能和抗干扰能力。     

模数混合分布式逆变器并联控制方法

提出了逆变器并联运行系统一种新的分布式无主从控制策略，同步控制和均流控制解耦。前者以数字方式实现，后者基于数字和模拟混合电路实现；各并联逆变器模块之间同时实现完全电气隔离和瞬时值均流，并允许任一模块热插拔。注重分析了输出电压有效值调节在并联系统中的特性以及与均流调节的相互耦合和不利影响，提出将环流信号引入有效值调节环路，有效地改善了并联系统的均流特性和稳压特性。理论分析和实验结果证明了控制方法的有效性和工程可实现性。     

模数混合分布式逆变器并联控制方法

提出了逆变器并联运行系统一种新的分布式无主从控制策略，同步控制和均流控制解耦。前者以数字方式实现，后者基于数字和模拟混合电路实现；各并联逆变器模块之间同时实现完全电气隔离和瞬时值均流，并允许任一模块热插拔。注重分析了输出电压有效值调节在并联系统中的特性以及与均流调节的相互耦合和不利影响，提出将环流信号引入有效值调节环路，有效地改善了并联系统的均流特性和稳压特性。理论分析和实验结果证明了控制方法的有效性和工程可实现性。     

基于主从控制的逆变器并联系统研究

本文在瞬时电流控制的基础上采用主从并联控制方式，研制了一套由三台1KVA逆变器模块并联构成的并联系统。由电路理论分析和实验结果可见，各并联模块均流效果好，系统运行稳定、可靠。     

基于反馈控制的多逆变电源并联系统

为了实现可靠的多逆变电源并联系统,提出了基于优先级与抢占方式的控制方法,通过硬件逻辑电路、总线技术与无冲突令牌环协议实现了并联冗余技术:提出了一种基于反馈控制的改进型逆变电源并联负载均分控制策略.通过检测并联系统中的瞬时平均电流和各逆变模块中的输出电流,并对这2个电流进行分解,用其分解量进行反馈调节控制输出电压,实现并联系统的均流.仿真实验与实际系统实验证明所提方法能实现多台逆变电源并联系统的稳定可靠运行及负载的均匀分配.同时具有较好的负载适应性,在各种情况下,各逆变电源的输出电流差小于额定电流的2%.     

基于空间电压矢量120°解耦的开绕组异步电机双三电平逆变器零序电压消除

由于开绕组异步电机双三电平逆变器系统存在很大的零序电压,导致整个系统在单一直流电压源供电模式时,容易形成零序环流损坏半导体开关器件和开绕组电机绝缘,只能动态地消除系统零序电压的平均值,不能抑制其瞬时值,即在一个开关周期内只能通过改变小矢量的作用时间,使其每个逆变器的零序电压平均值为零。提出一种新的消除开绕组异步电机双三电平逆变器系统零序电压的方法。该方法无需对每个开关周期内系统的零序电压进行动态抑制,直接利用统一快速算法以及空间电压矢量解耦的原理和方法将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为120°的等效参考电压矢量,并由两个逆变器分别单独产生,以此实现对双三电平逆变器系统零序电压的瞬时值的消除。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。     

直流侧独立供电的混合型逆变器控制策略

直流侧独立供电是抑制混合型逆变器零序环流的有效方法。以混合型逆变器供电的交流传动系统为对象,在分析主从逆变器和电机负载之间能量交换关系的基础上,提出一种直流电容稳压控制策略,并结合主从式控制结构和异步电机矢量控制策略,建立旋转坐标系下的混合型逆变器主从式矢量控制系统。仿真和实验结果表明:通过在主逆变器电流控制环节增加与电容波动电压相关的有功电流参考量,能有效实现电容电压的稳定控制,同时在电容电压稳定的前提下,从逆变器可以动态补偿主逆变器产生的主要谐波电流,使得电机电流总畸变率低于5%。     

基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术

提出了一种适用于光伏发电系统或大容量UPS系统的高性能逆变器并联的控制方案.该控制技术利用FPGA产生各并联逆变器SPWM调制波的频率和相位,并确保输出电压同步.把单相交流电压、电流构造成三相交流电压、电流,根据瞬时无功理论计算方法变换成2个直流分量,再用同步d-q变换得到有功电流和无功电流,利用DSP使2台逆变器并联...     

基于自适应虚拟阻抗的微电网控制策略研究

在低压微电网多逆变器并联系统中,逆变器等效输出阻抗一般呈阻性或阻感性,传统下垂控制方法会造成无功功率分配不均和系统环流.为解决该问题,提出了在传统电压电流双环控制环节引入虚拟阻抗,调节逆变器等效输出阻抗为感性,提高逆变器输出无功功率分配精度和抑制系统环流.为了进一步解决引入虚拟阻抗造成的系统电压降落,加入自适应控制,使虚拟阻抗值随着母线电压幅值波动在线调整,补偿逆变器输出电压参考值,减小母线电压偏差,提高供电质量.仿真结果验证了该控制策略的有效性..