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,...     

三电平T型逆变器开关控制策略研究

多电平逆变器的应用已越来越广泛,并开始从中压高功率场合转向低压场合。近年来提出的三电平T型逆变器由于其适合低压场合工作的特点,受到很多关注。分析了该逆变器常见的开关控制策略M₁和M₂,其中M1开关控制策略来源于NPC逆变器,稳态工作时的驱动逻辑比较复杂;M₂开关控制策略在M₁的基础上进行了简化,但是其暂态工作过程中会造成相关二极管的反向电流增大。为了解决上述两种开关控制策略的问题,在控制策略M₂的基础上对某些特定的开关器件开通、关断时间进行了调整,提出了一种新的开关控制策略M₃。对提出的新控制策略进行了仿真分析,结果验证了理论的正确性。     

三电平逆变器SVPWM谐波对电动机转矩的影响

文章首先对空间电压矢量的三电平逆变器PWM算法进行了分析,然后以MATLAB的Simulink为平台,建立了SVPWM方式在调速系统中的仿真模型。基于仿真研究,着重分析了谐波对异步电动机电磁转矩的影响,并介绍了谐波消除方法。     

基于SVPWM的三电平中点钳位型逆变器的研究

在介绍三电平中点钳位型逆变器SVPWM控制策略基础上,本文结合DSP和FPGA各自的优点,设计了基于FPGA和DSP的中点钳位型三电平逆变器。并对SVPWM的控制策略进行了实验研究,得出了相电压、线电压和电流波形,实验结果表明了三电平NPC逆变器SVPWM方法的有效性。     

三电平逆变器死区补偿策略研究

分析了二极管箝位型三电平逆变器死区效应及其电路工作原理,提出了一种适用于基于双层载波调制的二极管箝位型三电平逆变器的死区补偿方法。该方法通过在不同的电流流通路径合理调整触发脉冲的死区时间,实现了电平转换不受死区时间的影响,即避免或者减小了死区效应。仿真结果表明,与普通的死区补偿方法相比,该方法降低了5次、7次谐波含量和总谐波畸变率,提高了电流有效值,具有更好的补偿效果。     

三相光伏并网电流型PWM逆变器的研究

基于三相电流型PWM逆变器装置,将直接电流控制方法应用于该逆变器中,设计了一套1kW实验装置。通过仿真分析和实验验证表明,该方法不仅实现了逆变器网侧电流正弦化并与网侧电压同相位,而且实现了直流侧电压宽范围调节,提高了系统动态性能,更适合于光伏并网。     

矿用LCL型三电平静止无功发生器控制策略

为适应煤矿井下特殊环境,减小矿用静止无功发生器(SVG)的体积和质量,采用LCL滤波器和三电平逆变器作为矿用SVG的主电路拓扑,并针对LCL滤波器电流谐振问题和三电平逆变器中点电位不平衡问题,提出了一种基于串联双电流环有源阻尼控制和动态比例空间矢量调制的矿用LCL型三电平SVG控制策略。串联双电流环有源阻尼控制在网侧电流外环PI控制的基础上,通过增加滤波电容电流内环反馈控制使LCL滤波器具有阻尼特性,有效抑制了电流谐振;动态比例空间矢量调制在基本空间矢量中引入动态比例调整因子,对单位开关周期内平均中点电流进行实时控制,从而实现对中点电位平衡的控制。仿真和实验结果验证了该控制策略在LCL滤波器无阻尼电阻和直流母线电容较小情况下的可行性和良好效果。     

中点箝位式三电平逆变器空随矢量脉宽调制方法的研究

提出了一种吴有中点电位平衡控制的三电平逆变器空间矢量脉宽调制方法。中点电位的平衡控制只需检测中点电流方向和电容电压，而通过调整冗余小矢量对的作用时间来实现。详细阐述了参考电压矢量位置的确定，电压矢量作用时间的计算，开关顺序的选择，电压空间矢量对三电平逆变器中点电位波动的影响和中点电位的控制规则。仿真结果证明了这种空间矢量脉宽调制方法的有效性。     

T型三电平过载运行方法研究

针对三电平T型变换器传统过载处理方法成本较高的问题,研究了一种新型的过载设计及其相应的控制方法。首先,介绍三电平T型变换器的工作原理。接着,针对过载条件下常规设计成本较高的问题,提出了一种三电平过载设计方法。该方法中：横排半导体器件组采用额定容量进行设计;竖排半导体器件组采用过载容量进行设计。然后,给出了过载运行的详细控制策略。当电流小于额定电流时,系统正常三电平运行。当电流大于额定电流且小于最大过载电流时,系统由竖排二管进行两电平运行。此外,为进一步提高系统过载模式下损耗性能,提出了一种替代解决方法。最后,通过仿真结果验证了理论的正确性。使用了该设计方法后,横排二管只需采用额定容量进行设计,而竖排器件仍采用过载容量进行设计。这可以大幅降低系统成本。     

基于SVPWM控制技术的串联补偿装置设计

柔性交流输电系统(FACTS)技术在提高电力系统运行稳定性和用电效率等方面起着至关重要的作用,即在FACTS技术的基础上对静止同步串联补偿器(SSSC)的数学模型和控制技术进行研究,并试将其应用到中低压电网中。先对配电网串联补偿装置的拓扑结构和控制技术的仿真模型再到小型模拟实验调试进行了深入细致研究,最后设计了以DSP+CPLD为核心芯片的模拟串联补偿装置控制系统,该串联补偿装置的控制系统是基于静止同步串联补偿器(SSSC)在配电网中的应用,它可以改变系统电压、电流、相角等参数来提高电力系统运行的稳定性。经Matlab仿真对配电网系统模型的分析和实验室对小型串联补偿装置控制系统的波形验证结果观察,该串联补偿装置控制技术可行,其对动态的无功补偿大大地提高了电网的功率因数,使串联补偿装置的控制系统性能得到了极大地提高。     

基于模糊控制的三电平有源电力滤波器研究

提出了一种基于ip-iq谐波电流检测、模糊PI电流控制和空间矢量脉宽调制的三电平有源电力滤波器的控制方案;建立了三电平有源电力滤波器的数学模型,详细介绍了三电平有源电力滤波器直流侧电压稳定和中点电位平衡控制方法的具体实现。仿真和实验结果表明,采用该控制方案的三电平有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果,且能较好地稳定直流侧电压和电容中点电位。     

基于SVPWM的永磁同步电动机控制系统设计

针对传统的永磁同步电动机驱动器采用正弦脉宽调制技术存在直流母线电压利用率不高的问题,提出了一种基于SVPWM的永磁同步电动机控制系统的设计方案;分析了该系统的工作原理,详细介绍了SVPWM算法的实现,并给出了该系统的硬件及软件设计。实验结果表明,该系统启动速度快,运行稳定。     

无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究

研究了光伏电源并入配电网后对电能质量的影响.从理论上分析了对光伏并网发电系统进行无功补偿和消除配电网谐波的方法,利用瞬时无功功率理论检测系统无功及谐波电流,将无功和谐波补偿策略与光伏发电控制相结合.仿真结果表明,光伏电源并网能够较好地补偿系统无功和负载谐波,对提高负荷特性和电网的电能质量、减小电网电流谐波有显著的效果.     

基于瞬时无功功率的改进型谐波电流检测方法

三相瞬时无功功率理论,结合电机分析理论中的旋转坐标系思想(Park变换),改进了传统的i_p-i_q运算方式,把三相电流置于旋转坐标系中进行改进,进而提出了一种改进型谐波电流检测方法.新方法利用基波分量与谐波分量的不同特性,在旋转坐标系中对基波分量和谐波分量进行分离,求得谐波旋转分量,然后对分量进行反变换便可直接得到静止坐标系中需要检测的三相谐波电流.仿真结果表明,不论负载电流突变与否,改进型检测方法比传统方法的响应速度更快,检测精度更高.     

矩阵变换器空间矢量调制的仿真研究

变速恒频双馈电机风力发电系统中的励磁装置必须具有功率双向流动能力,矩阵变换器作为一种新型变换器,能直接将电能从输入侧变换到输出侧,输入功率因数可调,输出电流谐波含量少,且无直流电容,实现简单,更适宜作为双馈电机的励磁装置.对矩阵变换器的空间矢量调制法进行了分析及阐述,给出了Simulink中的具体实现方法,且仿真中采用IGBT组合双向开关代替理想开关,更贴近实际.上述方法通过调节矩阵变换器参考输入电压的功率因数来获得系统优良的输入输出特性,使得双馈电机输出有功和无功功率的独立调节.仿真结果验证了空间矢量调制法正确性和有效性,为今后进一步应用于变速恒频风力发电系统中的实验研究奠定了基础.     

基于DSP的SVPWM变频器的研制

提出了一种基于空间矢量的PWM算法的全数字化变频器 ,简要介绍了空间矢量脉宽调制的理论。该变频器主要由主回路和控制电路两部分组成。控制电路采用数字信号处理器TMS32 0LF2 4 0 7实现SVPWM波的输出 ;主回路中采用智能功率模块PM 10 0CSA12 0作为功率器件。该变频器在 1.5kW交流电机上进行试验 ,结果令人满意     

基于自抗扰控制技术的高压大功率异步电机矢量控制系统

异步电机是一个非线性、多变量、强耦合系统。针对异步电机的特点,设计了一种新颖的高压大功率异步电机矢量控制系统。利用自抗扰控制技术,设计了速度控制器和转子磁链控制器。通过速度控制器对负载扰动进行估计和补偿,消除了负载扰动可能带来的稳态跟踪误差。采用级联型多电平逆变器给异步电机供电,逆变器的开关信号利用载波移相脉宽调制方法生成。仿真结果表明：系统不仅具有良好的动态和稳态性能,而且对负载及系统参数扰动具有较强的鲁棒性。     

基于PWM控制并联型APF的MATLAB仿真研究

分析了并联型有源电力滤波器的基本工作原理、系统结构和PWM控制的基本原理,采用基于瞬时无功功率理论的改进型ip-iq电流检测算法,建立了基于MATLAB仿真软件中电力系统仿真工具箱的PWM控制的并联型有源电力滤波器的仿真模型,并进行了仿真研究,给出了应用并联型有源电力滤波器抑制典型非线性谐波电流源负载对电网谐波电流污染的仿真模型,论述了连接电抗器值的大小对补偿装置性能的影响,通过仿真实验研究,结果证实了所提方案的正确性和可行性。