矿用电动车混合储能系统Z源逆变器电流控制

针对应用于矿用电动车混合储能系统的传统Z源逆变器或单开关电感Z源逆变器存在电压增益、功率密度和转换效率均不高的问题,提出了一种新型Z源逆变器。该逆变器采用基于阵列式磁集成技术的模块化开关耦合电感单元替代传统Z源逆变器的电感,提高功率密度和电压增益,并通过引入辅助软开关支路实现功率器件零电压开关,提高转换效率。对基于新型Z源逆变器的混合储能系统进行了建模,通过分析极点,发现引起系统振荡的1对共轭极点及系统振荡处频率,结合模型进行了电流控制器参数设计,推导出电流控制器比例和积分参数的设计准则。仿真与实验结果验证了该电流控制器设计准则的正确性。     

Z源光伏并网逆变器控制策略研究

针对全桥逆变器存在死区及电流输出波形畸变等问题,引入Z源网络,设计了具有升压或降压功能、用于输入电压变化范围宽的光伏发电等逆变器系统。研究了Z源电压控制原理,提出了恒定输出电流法控制策略,设计了一台1 500 W的逆变器。实验表明,该设计简单实用,提高了并网电流的质量。     

基于GSA和SVM算法的Z源逆变器驱动控制

Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性较高。但传统Z源逆变器中Z源电容电压高于输入电压,并且启动时存在严重的启动冲击,导致变换器体积及质量大、可靠性低。将引力搜索算法(GSA)和支持向量机(SVM)相结合来控制Z源逆变器,用于提高IM驱动系统的稳定性和性能,从而提高感应电机的性能,降低了总谐波失真(THD),消除了定子电流、转矩和转速的振荡周期。在Matlab/Simulink平台上对基于该算法的Z源逆变器驱动系统进行仿真,仿真结果验证了所提方法的可行性。     

基于单周期的三相并网逆变器控制策略研究

研究单周期控制及三相并网逆变电路的优化设计问题,将单周期控制方法运用到并网逆变器中,提出了一种基于单周期的逆变控制策略.分析了三相并网逆变器中开关管的动作顺序与电网电压的关系,推导出了开关管的触发脉冲与电网电压之间的逻辑关系,提高了控制性能.实验结果证明将单周期控制策略应用于三相并网逆变器中可以快速地将输出畸变电流校正为正弦电流,并实现输出电流对电网电压的跟踪,达到很好的功率因数校正效果.     

不对称故障下两级式光伏逆变器的LVRT策略

为提升基于Boost电路的两级式光伏逆变器的并网运行稳定性,研究了不对称故障下光伏逆变器的运行特性,提出了以Boost调节直流母线电压配合负序电压前馈的电流控制策略,来实现低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)。首先,分析了两级式光伏逆变器的常规Boost电压控制模式和电流控制策略。在电网故障时通过引入基于故障前光伏阵列最大功率点电压前馈的母线电压控制外环改变Boost电压控制模式,以稳定直流母线电压和防止逆变器过流。接着,为在不对称故障期间控制并网电流三相对称,提出了基于电网负序电压前馈的电流控制策略;结合根据电压跌落深度直接给定参考值的方式调节输出电流,为电网提供无功功率支撑;为实现前述电流控制,设计了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的正负序分离锁相模块。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建100 kW光伏逆变器模型进行控制策略验证,结果表明该策略在单相电压跌落至0.2 p.u时仍能快速有效地抑制直流母线电压升高,使光伏逆变器安全地实现低电压穿越。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

Z源逆变器的模糊PID电路控制系统设计

设计一种基于模糊PID的控制器,用于Z源逆变器输出电压的控制。模糊PID控制器结构简单,性能优良。通过仿真分析和试验验证,证明该控制器对负载和输入电压突变具有一定的抗干扰能力,能保证Z源逆变器输出电压的稳定性。     

增强型准Z源逆变器的设计和验证

传统的Z源逆变器的升压倍数较低,限制了Z源逆变器在一些输入电压等级较低的场合的应用。针对这种情况,提出增强型准Z源逆变器。相比于前人提出的拓扑具备下列优势:提高了逆变器整体的升压能力,从而增加了逆变器的使用场合;高调制因子,使逆变器可以输出较高质量的电能。对两种增强型拓扑进行理论分析,仿真和实验验证了这两种拓扑的可行性和优越性。     

小功率光伏发电逆变器的设计

设计以TMS320LF2407型DSP为核心的小功率光伏发电逆变器。主电路采用全桥式逆变器,针对传统PI控制的不足,采用了PI控制和重复控制相结合的控制策略,以实现输出电流与电网电压可靠同步。采用了电导增量法实现了最大输出功率（MPPT）的快速、稳定跟踪。实验结果表明所设计的逆变器运行稳定可靠,可用于小型光伏发电系统。     

三相H桥级联逆变器的错时采样单周期控制策略

针对三相H桥级联逆变器提出一种单周期控制策略,推导了各逆变单元开关的占空比计算公式,指出可通过控制开关的占空比使每个开关周期中开关变量的平均值等于或正比于控制参考量;为了增加级联逆变器输出电压的电平数,提出将错时采样技术应用于级联逆变器单周期控制策略的方案,即将各逆变单元的采样时间依次错开。仿真结果验证了错时采样单周期控制策略用于三相H桥级联逆变器的可行性,且该控制策略可使逆变器的输出电压具有较小的谐波含量,且响应快速,鲁棒性强。     

基于单周控制的单相并网逆变算法

提出一种基于单周控制的小型风力发电机组逆变并网算法.该方法结合PI调节和单周控制,在半周期内把逆变器等效为BUCK电路进行分析,使单相全桥逆变器工作在并网状态.基于该算法的单相并网逆变器在半周期内有一对开关管保持关断状态,与传统的双极性调制方式比较,能降低开关损耗,也可避免因加入死区时间带来的波形失真.Simulink仿真结果表明:在风机输出功率变化以及电网电压幅值受到扰动的情况下,基于单周控制的单相并网逆变器的输出电流能有效、快速地跟踪参考电流,并能与电网电压的频率、相位保持一致,从而使小型风力发电机组达到对电网输入能量的要求.实现该方法的硬件电路较为简单,宜作进一步研究应用.     

基于数字信号控制器的单相光伏并网逆变电源设计

基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器其后级的并网系统结构。控制部分是基于数字信号控制器dsPIC30F6010的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析。采用SVPWM算法控制功率器件工作,电导增量法跟踪控制所产生的交流电源,给出相应的程序框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形。该实验装置结构简单,控制精度高,输出电流谐波失真小,有较强的实时性。     

弱电网下基于功率前馈的光伏并网逆变器稳定性分析

光伏并网逆变器的直流侧电压在光照强度、温度等外界环境的影响下通常是波动的,这会对弱电网下光伏并网系统的稳定性产生影响.针对这一问题,在传统控制系统中引入基于功率前馈的电压控制回路,并给出其结构和参数的设计过程.在此基础上,对光伏并网逆变器的输出阻抗进行建模,并分析不同控制器下对应的输出阻抗的频率特性,并利用奈奎斯特稳定性判据,分析弱电网下光伏并网系统的稳定性.最后,通过仿真实验验证所提出控制策略的有效性.     

The Resonance Suppression for Parallel Photovoltaic Grid-connected Inverters in Weak Grid

Obvious resonance peak will be generated when parallel photovoltaic grid-connected inverters are connected to the weak grid with high grid impedance, which seriously affects the stability of grid-connected operation of the photovoltaic system. To overcome the problems mentioned above, the mathematical model of the parallel photovoltaic inverters is established. Several factors including the impact of the reference current of the grid-connected inverter, the grid voltage interference and the current disturbance between the photovoltaic inverters in parallel with the grid-connected inverters are analyzed. The grid impedance and the LCL filter of the photovoltaic inverter system are found to be the key elements which lead to existence of resonance peak. This paper presents the branch voltage and current double feedback suppression method under the premise of not changing the topological structure of the photovoltaic inverter, which effectively handles the resonance peak, weakens the harmonic content of the grid current of the photovoltaic grid-connected inverter and the voltage at the point of common coupling, and improves the stability of the parallel operation of the photovoltaic grid-connected inverters in weak grid. At last, the simulation model is established to verify the reliability of this suppression method.     

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。     

Simulation modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

Modular multilevel inverters are promising candidates for next generation of efficient, robust and reliable inverters in large scale photovoltaic system. A modular cascaded multilevel inverter based shunt hybrid active power filter (SHAPF) for three phase grid-connected large scale PV systems is represented in this paper. The main contribution of this paper is to model and control of grid interfaced large scale photovoltaic system with embedded hybrid active power filter functions. In proposed system, the features of hybrid active power filter have been amalgamated in the control circuit of the voltage controlled voltage source inverter interfacing the photovoltaic system to the grid. As a result, the same inverter part of SHAPF is utilized to inject power generated from photovoltaic source to the grid and also to act as hybrid active power filter to compensate harmonics and reactive power demand. With using compensation ability, the grid currents are sinusoidal and in phase with grid voltages. The whole system is modeled in PSCAD/EMTDC. The simulation results are demonstrated to verify the operation and the control system of the proposed system.     

光伏并网发电系统软件锁相技术的研究

光伏并网发电系统是利用太阳能的主要技术之一,并网逆变器是实现其与电网连接的核心部分。为使光伏并网逆变器逆变输出电流能够更好地跟踪电网电压基波,完成同步锁相功能,本文以1kW单相光伏并网逆变器为研究平台,阐述光伏并网逆变器的工作原理和系统结构,分析并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换的双park鉴相器的软件锁相技术,最后通过Matlab仿真验证该方法的可行性。     

具有谐波补偿功能的光伏并网逆变器控制策略研究

随着高新能源技术的发展,光伏并网发电在通过逆变器并网时往往会产生大量的不同谐波,并因此消耗大量的电能。接入电网的光伏并网逆变器中存在大量的负载,这将使整体电网质量下降。针对此问题,论文提出一种具有谐波补偿功能的光伏并网逆变器控制方法,通过谐波补偿装置采集电网中的谐波含量,并基于MPPT算法对所采集的谐波进行分析、计算,根据所计算出的分析结果补偿谐波。该技术方案在三相电和单相电情况下均可正常使用。通过在实验室Matlab/Simulink环境下建立系统拓扑构架进行试验,电网中的电流谐波含量大大降低,从而消除了电网谐波对负载光伏并网逆变器的影响,因此,仿真结果验证了理论分析,该技术方案具有一定的实用价值和科研价值。     

开关磁阻发电系统并网逆变单元仿真研究

开关磁阻发电系统是航空电源发展的新方向,多发电机并网供电在航空电源系统中占有重要地位.为了实现输出电能平稳并网,需要输出电压在幅值、相位和频率上与主汇流条电压保持一致;在汇流条并网电压的变换过程中,采用空间矢量脉宽调制( SVPWM)波控制开关磁阻发电机的三电平逆变器输出模块,即可得到满足要求的电能.仿真实验表明,该发...