基于Simulink光伏并网逆变器滞环电流控制的研究

针对光伏并网逆变系统特点,采用滞环电流控制方式对3kW单相光伏并网逆变器进行研究。对滞环电流控制方法进行理论分析,并利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真实验。仿真结果表明,该控制方法保证了逆变器输出电流波形质量,并使系统的输出电流和电网电压同频同相,并网的功率因数接近为1;且分析了波形总谐波畸变率。     

不平衡电网电压下基于量子粒子群并网变流器功率/电流协调控制

在不平衡电网电压情况下,风电系统的不脱网运行会导致系统输出功率出现波动,并网电流出现显著的谐波畸变.由于恒定的输出功率和良好的并网电流质量无法同时实现,对此,提出一种基于量子粒子群(quantum particle swarm optimization, QPSO)优化算法来实现功率/电流协调控制的方案.在电流参考值的计算中引入调节系数α和β,并推导出功率波动幅值、电流谐波畸变率与调节系数的关系.为了同时兼顾功率和电流,以输出功率波动最小为控制目标,以电流谐波畸变率限值为约束条件,建立调节系数的优化模型.在不同类型的不平衡电压故障下,通过Matlab仿真实现功率/电流的协调控制,从而验证所提出方法的可行性及有效性.     

基于Simulink的飞轮电池充放电控制设计与建模

飞轮电池是一种人们日益关注的新型机电电池,它实现能量转换的关键是依靠高效的"充电"和"放电"过程.本文设计了基于id=0控制策略的飞轮电池充放电电力电子控制系统,并在Matlab中建立了相应完整的充电/放电仿真控制模型.仿真结果表明,飞轮转子"充电"过程快速、稳定,具有良好的动态特性;"放电"过程转速稳定下降,输出电压达到期望效果,电压环跟踪可靠.从而证明了所设计的控制系统能够有效控制飞轮电池实现能量的双向转换.     

LCL型电流控制的光伏并网系统研究

对于光伏发电系统,并网电流中含有较多的高次谐波和较大的谐波畸变率值。采用LCL型电容电流控制的方法,既可以控制单位功率因素并网提高并网质量,又可以抑制由于LCL滤波器引起的低频谐振。LCL型电容电流与电感电流结合构成双闭环控制回路,可以防止单闭环控制回路可能出现不稳定等问题。给出LCL电路的解耦模型,进一步优化并网电能质量。实验仿真主要比较LC型滤波器和LCL型滤波器,比较仿真结果中的并网输出波形和谐波畸变率值,验证了LCL型电流控制的正确性。     

构网型变流器多环控制阻抗建模与稳定性分析

构网型变流器的控制方式按照是否存在电压电流控制双环可以分为只含有功率控制环的单环控制和含有功率控制环和电压电流控制双环的多环控制。两种控制方式并网运行特性在不同频段有较大区别。该文首先建立考虑电压电流解耦控制双环的构网型变流器多环控制序阻抗模型,对比分析两种控制方式对变流器输出阻抗的影响;其次针对加入电压电流控制双环造成的低频相位裕度不足问题,提出引入虚拟阻抗方法提高变流器并网稳定性;最后利用仿真与实验验证了稳定性分析的准确性。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

单相并网逆变电流分数阶PI控制策略研究

并网发电系统中,逆变器输出的并网电流易受到电网电压周期性扰动等非线性因素干扰,导致并网电流波形畸变。建立单相光伏并网逆变控制系统模型,设计一种逆变电流分数阶PI(PIλ或FO-PI)控制器,根据控制系统的频域特性,确立控制器的比例、积分系数及积分阶次与系统性能指标的关系;在整数阶PI控制器和分数阶PI控制器的分别作用下,对系统的动态和稳态性能、抗干扰性及并网逆变特性进行仿真对比,并应用快速傅里叶变换（FFT）对系统各自的逆变并网电流质量进行了分析。仿真结果表明,分数阶控制系统在满足各项稳态性能指标的同时,降低了并网电流谐波总畸变率（THD）,并提升了系统的动态性能和抗干扰能力。     

蓄电池双向充放电控制策略研究

介绍了蓄电池充放电模型,研究了单相PWM双向充放电原理并建立了相应状态空间模型,在此基础上提出了以蓄电池电流,蓄电池电压、电网侧电流为控制量的控制策略,并通过仿真进行了原理验证,系统能够实现能量双向流动.     

电网电压不对称跌落下直驱风电系统控制策略

针对电网电压不对称跌落下直驱风电系统并网运行过程中出现的直流环节过电压、并网电流畸变、并网功率波动问题,在直驱风电系统并网变换器的直流环节并联超导磁储能系统;同时在分析电网电压不对称跌落下网侧变换器数学模型的基础上,采用抑制并网功率波动的正负序电流控制对网侧变换器的控制策略加以改进,从而稳定直流环节电压、改善并网电流品质、抑制并网功率波动。仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

单相LCL型并网逆变器的滑模控制策略

为了改善单相LCL型并网逆变器的稳态性能和瞬时响应性能,提出了一种基于改进切换函数的滑模控制策略。该控制策略从开关函数模型角度分析单相LCL型并网逆变器的数学模型,得到系统的状态方程。通过选取合适的滑模面,求得等效控制。提出一种改进的切换函数设计滑模控制器,并用李雅普洛夫第二法证明了系统的稳定性。最后用MATLAB对系统进行了仿真实验,仿真结果表明,采用该控制策略的逆变器具有较好的稳态性能和瞬时响应性能,其并网电流畸变率为0.41%。