恒压恒频功率晶体管逆变器的控制及实现

本文论述了CVCF逆变器的一种新型控制方案,提出了共用串联吸收器的GTR开关网络并给出设计公式,同时研究了GTR的驱动技术,并以此为基础实现了500VACVCF功率晶体管逆变器,实验表明它可以作为小容量UPS用逆变器。     

A new five-level inverter with reduced leakage current for photovoltaic system applications

A general growth is being seen in the use of renewable energy resources, and photovoltaic cells are becoming increasingly popular for converting green renewable solar energy into electricity. Since the voltage produced by photovoltaic cells is DC, an inverter is required to connect them to the grid with or without transformers. Transformerless inverters are often used for their low cost and low power loss, and light weight. However, these inverters suffer from leakage current in the system, a challenge that needs to be addressed. In this paper, a topology with two alternative connection models is presented to stabilize the common mode voltage and reduce the leakage current. The output voltage characteristic of the proposed inverter is five-level, which reduces the harmonic distortion in the output current compared to the two- and three-level inverters. The operation modes and output of the proposed topology are described and analyzed. The structures of the proposed inverter are simulated in MATLAB/Simulink and are compared with some well-known structures. Results show that the proposed structure with both connection models effectively reduces leakage current and improves grid current THD.     

一种基于直流输电中反激式逆变器功率解耦控制研究

针对直流输电并网系统中反激式逆变器存在大量二倍于工频谐波分量等问题,提出了一种新型反激式逆变器解耦电路,从而减少了母线和直流侧二次谐波分量。通过主动控制功率解耦电路中开关管开断,研究解耦电容充电模式和放电模式的4个工作阶段,使得储能电容可以有效地依次放电。最终,通过仿真和实验结果一致可以稳定输出100 Hz和100 V电压,表明该解耦方法的有效性和合理性。     

一种共地型低开关纹波光伏微逆变器

提出了一种只包含3个开关的单相非隔离光伏微逆变器拓扑结构。该逆变器为交流侧和直流侧共地的拓扑,从而完全消除了共模漏电流。针对该拓扑还提出了一种调频控制策略,以抑制逆变器直流侧的2倍频功率振荡。此外,在该逆变器的交流侧配置一个小容量的单电感滤波器。将滤波电感与该逆变器的内部电感进行磁集成,以构建纹波转移通道,并通过合理设计耦合系数即可将滤波电感上的开关电流纹波转移至该逆变器的内部电感,进而有效抑制并网电流的纹波。最后,搭建了额定功率为420 W的实验室样机,验证了所提逆变器的有效性。     

单相二极管箝位三电平逆变器死区时间补偿技术

针对调制过程中的死区时间导致逆变器输出电压和电流畸变、谐波含量增加等问题,提出一种简单可行的死区时间补偿策略。该策略在传统调制方法的"调制信号"与"死区时间处理"之间增加"死区时间补偿"。以单相二极管箝位三电平逆变器为对象,分析死区时间对桥臂输出电平的影响,根据桥臂电流方向选择延迟开关器件驱动信号的上升沿或下降沿来对死区时间进行合理补偿。相比于传统基于特定调制方式的死区时间补偿技术,该补偿策略简便易行并且与调制方式独立,能够灵活应用于各种不同的调制方式。在MATLAB/Simulink平台上建立仿真模型对该补偿策略进行仿真验证,并设计了基于可编程逻辑器件的死区时间补偿控制核心,搭建物理实验平台进行实验验证。仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。     

不同容量微网逆变器的自适应虚拟阻抗运行策略

对不同容量微网逆变器的功率控制策略展开研究。提出适用于不同容量微网逆变器的自适应虚拟阻抗策略,通过有功功率反馈自适应地调节虚拟阻抗取值,使总的线路阻抗比朝接近逆变器容量反比的方向变化。通过理论分析证明,在增加相同虚拟阻抗取值条件下,自适应虚拟阻抗策略相比常规虚拟阻抗策略可以获得更好的功率分配效果。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。     

含虚拟惯量的电力系统频率响应特性定量分析方法

虚拟同步机可以使并网逆变器具有类似于同步发电机的外特性,从而使逆变器参与频率调节并为电力系统增加虚拟惯量。但目前,对于含虚拟惯量的电力系统的频率响应特性缺少定量的刻画指标,难以从理论上指导大规模电力电子设备接入时虚拟惯量的优化配置,也无法从理论上刻画虚拟惯量的加入对于电力系统频率响应特性的影响。针对这一问题,提出以系统相位扰动到频率输出的闭环传递函数(或传递函数矩阵)的H2与H∞范数作为描述系统频率响应特性的指标,从而定量刻画虚拟惯量的加入对系统频率的扰动抑制能力的影响。在此基础上,分析了同步发电机和虚拟同步机的频率响应特性,并进一步结合频率响应的时域波形验证该指标的有效性。     

三相非隔离式并网逆变器漏电流抑制技术

针对非隔离式并网逆变器存在的漏电流问题,建立了系统共模电压模型,分析了漏电流的产生原因,提出了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的控制方式对逆变器进行控制,从而抑制所产生的共模电流.同时应用Matlab/Simulink对所提出方法进行仿真,实验验证了该方法的有效性.     

GPRS在水利调度系统中的应用

为实现工程作业环境恶劣条件下的用水要求,本文设计了基于GPRS通信的变频恒压供水系统,采用GPRS通信模块作为通信的主要设备,对工程作业环境恶劣的地方进行实时监控,解决了传统的布线、架线的难题。实现了管网压力的准确采集,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主管道出口端的压力基本保持在一定的范围内。供水控制系统投入运行后,各项指标达到了设计要求,解决了恶劣环境下居民生活用水难的问题。