配电网三相电压源型逆变器的接口滤波器设计研究

为降低逆变器产生的谐波电流,在三相电压源型逆变器(VSI)与电网间通常需要接入网侧接口滤波器。然而,由于配电网本身是一种弱电网,是非理想电网,因此,通常只能将其等效为电压源串联阻抗,这样,当有多台带滤波器的VSI接入配电网时,VSI之间就可能产生交互作用。文章研究了当多台带滤波器的逆变器通过阻抗耦合时的不稳定现象,证明了即使配电网中各VSI的接口滤波器参数的设置满足单独接入要求,仍然会产生谐振现象;此外,研究了参数选取的稳定域,采用小信号环分析法,对稳定性问题进行了评估,并且对采用阻抗法时不稳定边界进行了定位。最后,通过逐周期仿真和实验验证了该谐振现象以及重要设计参数的稳定性边界值。     

基于开关函数的三相电压源型逆变器的新型仿真模型

静止电力变换器的性能可以通过PSPICE等电路仿真软件来进行分析。然而,在研究其性能时通常采用一组实际的开关来模拟,这样会由于电路结构复杂而导致运行时间过长和出现收敛问题。提出在PSPICE中采用宏观模型来模拟三相电压源型逆变器（VSI）,所提出的宏观模型基于VSI的开关函数而不是实际的电路结构。这种模型适用于稳态和大扰动暂态分析。使用这种方法,VSI可以被模拟成多端口网络以避免由于使用电力开关的实际非线性微观模型而产生的问题。给出了使用SPWM技术的VSI的模型,并通过仿真研究计算了输出电流的谐波畸变率     

基于开关函数的三相电压源型逆变器的新型仿真模型

静止电力变换器的性能可以通过PSPICE等电路仿真软件来进行分析.然而,在研究其性能时通常采用一组实际的开关来模拟,这样会由于电路结构复杂而导致运行时间过长和出现收敛问题.提出在PSPICE中采用宏观模型来模拟三相电压源型逆变器(VSI),所提出的宏观模型基于VSI的开关函数而不是实际的电路结构.这种模型适用于稳态和大扰动暂态分析.使用这种方法,VSI可以被模拟成多端口网络以避免由于使用电力开关的实际非线性微观模型而产生的问题.给出了使用SPWM技术的VSI的模型,并通过仿真研究计算了输出电流的谐波畸变率,证明了所提出模型的有效性.     

三相电压源逆变器功率解耦控制

推导并分析了三相电压源逆变器的输出有功功率及无功功率之间的耦合关系。基于该耦合关系讨论了"V"和"P"2类不同的耦合规范型及对应的解耦方法。将2类解耦方法应用于功率的控制,并通过仿真试验对结果进行了分析比较。仿真结果表明,"P"型规范解耦能实现对三相逆变器输出功率的精确控制。     

基于瞬时对称分量的三相逆变器特性分析

在三相逆变器中,出于体积和成本的考虑,滤波电感和输出变压器通常都采用三磁柱结构,但其三相磁路的相互耦合使得三相逆变器的动态分析非常地困难.该文基于瞬时值对称分量变换建立了带三磁柱电感和变压器的三相逆变器数学模型,该模型简单实用,并实现了三相的解耦.该文基于该模型分析了三相逆变器的动态特性,发现逆变桥输出电压的零序分量对三相逆变器的运行有着很大的影响.仿真与实验验证了上述结论.     

三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器

提出一种三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器.该补偿器主电路由具有独立直流侧电容的三相电压源型逆变器通过单相耦合变压器级联而成,耦合变压器的容量为补偿器容量的1/3,具有逆变器中开关器件的开关应力小、直流侧电容电压波动小、补偿电流的波形品质好等优点.采用移相脉宽调制技术可以在不改变输出电压品质的情况下降低逆变器的开关频率,将输出电压的谐波主频带推至3倍开关频率附近,采用d-q解耦控制可提高补偿器的响应速度.考虑到补偿器中各逆变器可能存在参数不一致的问题,对各逆变器的直流侧进行电压平衡控制,仿真实验证明了该补偿器及其控制方法的正确性和有效性.     

基于变结构控制的单相和三相逆变器的控制器设计

对单相和三相逆变器设计变结构控制策略。对于电压型SPWM逆变器,其控制器作为核心部件,它的性能的好坏直接影响到逆变器的工作效果。而影响控制器动态性能的关键因素是控制算法。在对单相逆变器设计其控制策略时,采取直接线性化的方法,而在设计三相逆变器变结构控制器时。应用了逆系统理论完成对原系统的精确线性化和解耦,然后设计其控制器。运用Matlab软件分别对单相和三相逆变器进行仿真验证,结果充分表明了本控制策略的稳定性和高效性。     

基于内模原理的三相电压源型逆变电源的波形控制技术

恒频恒压(CVCF)交流逆变电源一般用在比较特殊而重要的场合，其输出电压波形质量是衡量其性能的重要方面。该文分析了三相逆变电源输出电压波形控制基于旋转坐标系扰动内模原理方案的可行性，提出了旋转坐标系下基波扰动瞬时值控制内模与谐波扰动重复控制内模结合的方案。仿真和实验验证了该方案可以保证系统有较快的动态响应，稳压精度高，输出电压谐波畸变率小。     

三相电压源逆变器直流侧支撑电容的电压脉动分析与设计

分析了三相逆变器在正弦脉冲宽度调制(SPWM)、3次谐波注入与典型空间矢量调制(SVPWM)几种情况下直流母线输入电流的成分,对于平衡线性负载而言,指出了母线输入电流中的谐波频率仅处于开关频率、开关频率的倍频及其各自的边带,进而得出了直流侧支撑电容在一个开关周期中不同时间段的电压脉动表达式。依据电容电压脉动表达式,提出了一种适用于常用调制方式的支撑电容设计原则。仿真与实验结果表明根据该设计原则可以达到很小的输出电压波形畸变率,表明了文中分析和设计的正确性。     

三相并网逆变器脱网运行电压控制技术

IEEE Std.1547规定并网逆变器需要具备孤岛运行的能力以维持负载电压稳定。分析了比例积分控制、比例谐振控制和比例复数积分控制3种线性电压控制策略从系统跟随特性、抗扰特性以及系统主导极点分布对3种电压控制方案的稳态特性和动态特性进行了对比,并在Matlab/Simulink中进行了仿真研究。最后在TMS320F2812数字信号处理器数字化控制平台上验证了理论分析的正确性。     

基于PEBB的新型储能变流器

将PEBB(Power Electronic Building Block)技术应用在电力储能领域,构建基于PEBB的新型储能变流器,克服了传统变流器的一系列缺点.经试验证实,构建的变流器在对阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了"削峰填谷"的作用.     

基于电力电子模块技术的电力储能接入系统研究

介绍电力电子模块技术,并研究基于电力电子模块技术的电力储能接入系统的基本结构与控制结构。进行实验后的结果证实,实验中构建的变流器在对电力储能电池充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了＂削峰填谷＂的作用。     

采用六相八桥臂变流器永磁同步电机系统的驱动及容错控制仿真研究

对双Y移30°的六相永磁电机控制系统分析时,如果电机本体结构设计时各相绕组间互感可以忽略不计,可以将其看作2套三相子控制系统进行分析。参考常规三相半桥拓扑结构下电机的建模,对三相四桥臂拓扑结构下的子系统进行建模;在三相半桥控制系统空间矢量调制原理的基础上,提出了三相四桥臂的三维静止坐标系下的空间矢量调制原理;最后,对常见的一相故障提出两种容错控制策略,并利用仿真对控制策略进行验证。     

分布式数字控制和PEBB技术

介绍了分布式数字控制和电力电子结构块的概念及其特点。通过一个标准化的通信协议 ,使各个不同的电力电子结构块通过一个控制主板 ,实现数据包的传递 ,构成一个可靠的控制系统。     

基于IGBT并联技术的大功率PEBB模块研制

为了扩大电力电子装置的输出容量,可以对IGBT器件或者电力电子线路进行并联。前者在对功率密度、性价比要求较高的环境,如电动汽车、舰船和飞机上更为实用。在回顾前人对绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistorI,GBT)并联技术研究的基础上,解释了正温度系数IGBT适合并联的原因,总结了并联使用时的基本原则,然后提出了并联使用时的通用性评价指标。在此基础上,将电力电子积木(PowerElectronicsBuildingBlock,PEBB)的设计理念应用在IGBT模块并联中,构建了一个输出电流可以达到1.2kA,容量为1.4MW的PEBB模块。试验证明,提出的并联评价指标具有很强的可操作性,设计的PEBB模块也具有很强的实用性和很高的性价比。     

三相逆变电源的集成PEBB模块化设计

以250kVA三相逆变电源装置为例,采用DSP全数字控制,从软件和硬件两个方面介绍了模块化的设计方案,初步进行了电力电子集成技术的研究。     

基于USB的步进电动机驱动器设计与实现

步进电动机驱动器的设计通过采用USB接口,充分利用了PC机的资源,使复杂的运动得到很好解决;同时由于系统采用FPGA作为主控芯片,因而大大提高了响应速度、可靠性和控制灵活性。     

基于USB接口的便携式电机振动检测仪设计

根据电机振动的检测要求,设计了一套基于USB接口的高速、可靠、便携的电机振动检测仪,并针对该仪表的整体设计、硬件实现、软件实现进行了详细的介绍。     

基于通用串行总线的数据采集系统设计

本文主要介绍基于Cypress公司的CY2031的通用串行总线(USB)的数据采集系统在硬件、驱动程序和应用程序的设计过程,给出了以批量传输方式设计的USB数据采集系统的方法。     

基于USB接口的电力线载波通信模块的设计

针对USB总线设备方便、灵活、高效、低价的特点,提出将电力线载波通信模块加接USB接口,可方便地实现家电控制自动化和网络化。详细介绍了系统的硬件组成及工作原理,该方案的设计为智能家居系统的实现提供了一种行之有效的途径。