基于直流侧储能电感电流最优给定的三相电流源型逆变器控制策略

传统三相电流源型逆变器在空间矢量调制过程中,直流侧储能电感电流在一个载波周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先对传统三相电流源型逆变器直流侧拓扑做出改进,深入分析调制过程中电流源型逆变器的三种工作模式,提出任意工作条件下储能电感电流最优给定值的计算方法,并针对改进拓扑设计调制策略以维持储能电感电流的稳定。然后,建立两相旋转坐标系下三相电流源型逆变器的交流侧数学模型,据此设计电压内环与电流外环闭环控制系统。仿真和实验结果表明,直流储能电感的最优给定电流能够满足交流侧的电流需求且电流可以维持在限定值附近,同时逆变器负载电流能够精确跟随给定,系统具有良好的稳态和动态性能,证明了所提调制及控制策略的可行性与正确性。     

Z源逆变器的电压电流双闭环控制

提出了Z源逆变器的电压电流双闭环控制方法,分析了Z源逆变器控制系统的建模,并在此基础上设计了Z源逆变器双闭环控制系统的调节器.Z源逆变器双环控制的电流内环调节器采用比例环节,以提高内环的开环增益;电压外环调节器采用PID环节,以在系统稳定的条件下增加其带宽.由于Z源逆变器是三相三线制系统,所以在实现控制系统时引入了Clarke变换,从而实现了三相三线制的解耦.仿真和实验证明了Z源逆变器的电压电流双闭环控制方法的正确性.     

高频链技术的发展与应用

介绍了高频链技术在电压源型、电流源型和直流变换器型三种高频链逆变电源中的发展和应用，给出了各自的框图及电路拓扑结构。着重介绍了三相双向电压源型高频链逆变器的电路结构及其工作原理，同时还介绍了几种降低三相高频链逆变器电路功率损耗的方法。     

电压源型三相逆变器的模型预测控制策略

为了提高电压源型三相逆变器的控制性能,设计了一种新颖的模型预测控制(MPC)策略。新型MPC控制器使用三相逆变器系统的离散时间域模型来预测所有可能电压矢量生成的负载电流,并选择使所设计的成本函数最小的矢量作为最优矢量输出。成本函数中主要考虑的指标是下一个采样周期的电流误差。利用仿真软件和搭建的三相逆变器样机测试平台开展了与传统滞环控制和脉宽调制方案的对比仿真分析和实验。测试结果表明,新型MPC控制器可有效地控制负载电流并且表现出更优的动、静态性能。     

基于非线性解耦控制的三相电压型SPWM逆变器

该文针对变速风力发电机组系统所用的三相电压型SPWM逆变器，采用非线性变换和非线性反馈理论，建立了三相电压型PWM逆变器非线性数学模型，推导出其反馈线性化方程，从而得出三相电压型PWM逆变器有功电流和无功电流的解耦控制策略。仿真和实验结果表明，该控制策略能较好地实现三相电压型PWM逆变器的解耦控制，具有较好的动态特性和较强的鲁棒性，能够提高变速风力发电机组供电质量。     

三相Z源并网逆变器的换相过程分析

三相Z源并网逆变器有9个开关状态,电流换向过程相对复杂,对其换相过程的深入分析和了解有利于逆变器主回路的合理设计以及效率的提高。本文根据逆变桥上IGBT和缓冲电路的特性,通过例图定性分析了三相Z源并网逆变器的换相过程。并通过一套带三相Z源并网逆变器的永磁同步机风力发电系统上的实验证实了上述分析的正确性。     

一种新型三相电流型逆变器的研究

提出了一种基于导抗变换器的新型三相电流型逆变器,并对其控制策略作了理论分析、仿真和实验研究.本系统利用导抗变换器的电压源-电流源变换特性,将输入直流电压变换为高频正弦电流,经高频变压器隔离及电流等级变换后进行裂相调制,输出为三相正弦电流.相比于传统的电流型逆变器,采用此方法不仅省去了直流侧电抗器,而且采用高频变压器替代了工频变压器,减小了隔离变压器及输出滤波器的体积,有利于装置的小型化和降低成本.仿真和实验结果证明了该方案的可行性及有效性.     

Z源逆变器直通电流回路及功率开关管电流应力分析

Z源逆变器直通方式按桥臂直通数目可以分为单相、两相和三相直通,其中三相直通方式较其他两种具有开关管电流应力更小的特点。现有文献分析三相直通方式下功率开关管的最大电流应力是在直通电流比较大的基础上得出的,其值要大于负载相电流峰值。本文揭示了小电压增益和低功率因数下,功率开关管的最大电流应力与负载相电流峰值相等。并详细分析了三相直通方式时不同直通电流下负载的电流回路,为进一步分析开关管损耗、温升和热管理奠定基础;揭示了当Z源逆变器工作于直通状态,直通电流不同时负载的电流回路也不尽相同。针对不同的电流情况,得出了相应的开关管电流应力表达式,为三相直通方式下选择开关管的功率等级提供了依据。实验验证了理论分析的正确性。     

基于无源控制的并网逆变器特定次谐波电流抑制方法

新能源发电多位于我国西北部等弱电网地区,该地区电网电压谐波含量大。受电网电压谐波与开关特性的影响,并网逆变器的并网电流容易发生畸变现象,影响系统稳定性。为了应对此问题,文中针对三相并网逆变器提出了一种基于无源控制的特定次谐波电流抑制方法。首先建立三相并网逆变器欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,并设计电流环无源控制器;然后结合多重参考系方法（Multiple Reference Frame Method,MRF）,引入误差电压补偿环路,对谐波电流进行了独立控制;最后搭建了系统仿真模型,并与传统PI控制和无源控制进行了对比仿真研究。仿真结果表明,所提控制方法在兼具无源控制优点的同时能够有效抑制三相并网逆变器的谐波电流,提高并网电流的电能质量,降低滤波器的设计要求,提高并网逆变器的弱电网适应能力。     

电流跟踪控制的风力发电并网逆变器研究

在风力发电系统中,并网逆变器的控制是实现电能转换与传输的重要环节。系统采用电流瞬时反馈控制,直接以电网电压同步信号作为逆变器输出电流跟踪指令;通过对网侧电流的闭环跟踪控制,实现单位功率因数向电网馈送电能,并根据三相电压源型并网逆变器开关函数的数学模型进行了控制系统仿真研究。仿真和实验结果均表明,采用该控制策略可以改善馈网电流质量,提高了并网逆变器的稳定性和动态性能。     

基于间接电流控制的电流型PWM整流器

针对电力电子装置给电力系统带来谐波污染和功率因数下降的问题,建立了三相电流型PWM整流器在abc坐标系下的数学模型,并在该坐标系下通过控制三相电流型PWM整流器交流侧电流的基波和相位,进而间接控制网侧电流的间接电流。通过仿真和实验验证,该控制策略完全可以实现网侧电压电流单位功率因数,且直流侧电流趋于稳定。     

电压型逆变器供电六相同步电动机计算机仿真

主要研究电压型逆变器供电六相同步电动机的计算机仿真。首先建立电压型逆变器模型,并通过采用定子静止a-b-c模型和转子单回路d-q模型,建立了六相双Y移30°绕组同步电动机动态仿真的数学模型,对在方波供电下的起动过程进行了数字仿真和分析。通过仿真证明:对于六相同步电动机来说,采用方波控制的电压型逆变器可以满足供电要求,并且六相电机的性能明显优于三相电机的性能。从成本的增加和性能的提高这两方面考虑,为六相电机的广泛应用提供了一定的理论基础。     

光伏逆变器的并网控制技术研究

以三相100 kW光伏并网逆变器为研究平台,阐述了并网逆变器的工作原理和系统结构,分析了并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换和正负序分离的矢量控制的软件锁相环技术,并给出了设计结果,实现了100 kW光伏逆变器的并网设计。     

一种高性能逆变电流源的分析与设计

介绍一种用于电工仪表测试的高精度,高稳定性电流源。     

Assumption or Fact? Line-to-Neutral Voltage Expression in an Unbalanced 3-Phase Circuit During Inverter Switching

This paper discusses the situation in a 3-phase motor or any other 3-phase system operating under unbalanced operating conditions caused by an open fault in an inverter switch. A dc voltage source is assumed as the input to the inverter, and under faulty conditions of the inverter switch, the actual voltage applied between the line to neutral (open neutral) of the 3-phase circuit is derived, based on the inverter switching table. This issue is very important, since during motor analysis and simulation it very often becomes necessary to use a line-to-neutral voltage as input to the simulation process or analysis, for which current is the output. The paper studies the necessary and sufficient conditions required for the line-to-neutral voltages indicated in the switching truth table to be true.      

三相瞬时值反馈逆变器的初步研究

本文首先对瞬时值控制逆变技术进行了概述,然后对采用输出电压和电容电流瞬时值反馈的电流SPWM控制技术的三相逆变器进行了初步研究,仿真并显示了采用该控制技术的三相逆变器的输出波形。     

Improved current source GTO inverter-fed induction motor driveswith PWM-controlled thyristor converter

An improved current-source GTO (gate turn-off) inverter system for driving an induction motor at high frequency was developed. This system is composed of an inverter using GTOs and a PWM (pulsewidth-modulated)-controlled thyristor rectifier. The energy rebound circuit in the inverter is used to turn off the thyristors in the rectifier and to apply PWM control techniques. This circuit plays an important role in the treatment of reactive power in a load. The capacitors connected to the AC input terminal to improve PWM control also function as a filter. Thus, the waveforms of the input voltage and current become almost sinusoidal. Principles and circuit operations of the rectifier section are described in detail. The current-source GTO inverter is used to drive a 5.5 kW induction motor. The experimental waveform and characteristics for the tested motor drives are given. It is shown that the harmonic components of the input voltage and current are eliminated or reduced by using the PWM control technique without spoiling the inherent characteristics of the current-source GTO inverter     

三相联网逆变器电流控制策略研究

通过MATLAB/SIMULINK建立了联网逆变器的3种控制策略（滞环控制、基于SPWM调制的电流控制和基于SVPWM调制的电流控制）。通过对3种控制策略的4个方面（稳态响应、电网电压谐波影响、动态响应和直流电压）来仿真对比分析3种控制策略。仿真结果表明,基于SVPWM调制的电流控制在3相联网逆变器中应用优于滞环控制和基于SPWM调制的电流控制。     

一种基于双向反激DC/DC变换器的逆变拓扑

提出一种基于双向反激DC/DC变换器的逆变拓扑电路,介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了优化的控制方案和主要参数设计,并进行了实验验证.解决了半桥双向电流源高频链逆变器2个桥臂电容电压不平衡的问题及推挽式双向电流源高频链逆变器需要另外设置抑制电压尖峰电路的问题.在反激逆变器工作在电感电流连续模式的基础上,引入了同步整流控制策略,同时实现了零电压开通,有效地减少了整流管的通态损耗及开关损耗.电路结构简单,运行可靠;具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,具有四象限运行的能力.     

PWM-CSI induction motor drive with phase angle control

The authors describe a pulse-width-modulated current-source inverter drive system using an induction motor. Its dominant feature is that it provides adequate control of either torque or speed over a wide range without requiring a shaft position or speed sensor. The capacitor-loaded current-source invertor system has the advantages of simplicity, low switching frequency, four-quadrant operation, overcurrent protection, and low harmonic content in the motor current and voltage. The choice of maximum value for the capacitor depends on the degree of nonlinearity that can be tolerated in the torque-stator current relation, whereas its minimum value depends on the need for a low impedance path for inverter current harmonics. The control strategy is based on the concept of controlling the stator phase angle of the induction motor. The stator voltage is sensed, and the current-source inverter is used to inject current into the motor with the desired phase angle