多模块并联逆变器的等效变换和稳定性分析

研究峰值电流模式多模块逆变器并联系统的非线性行为,分析系统在同步控制下的拓扑模块,通过理论分析和仿真对比,将并联系统等效为单模块H桥逆变器输出情况.此系统是属于时变参数系统,研究中发现其很容易产生时域上的快标不稳定现象,而斜坡补偿是一种简单而有效的方法.这里从等效的单模块H桥逆变器非线性理论出发,分析计算出多模块H桥逆...     

无互连线逆变器并联系统均流分析

文章从理论上分析了无互连线逆变器并联系统中等效输出阻抗Z∠θ不一致时的功率分布情况。分析表明,Z∠θ呈感性时, Z∠θ不一致会引起无功功率偏差;而Z∠θ呈阻性时,Z∠θ不一致会导致有功功率偏差。在此基础上提出了下垂系数调整法以减小功率偏差。仿真和实验结果都表明提出的方法可明显提高各逆变模块的功率均分精度。     

UPS无互联线并联控制技术的Saber仿真

多模块化UPS供电系统便于系统扩容,提高了系统的稳定性.逆变器之间的并联控制为系统的核心,给出了一种基于有功功率与无功功率检测的全数字化无线控制方案.对方案的重要环节如数字锁相环的设计,有功功率无功功率的检测,下垂特性控制进行了分析.利用Saber软件的MAST语言完成相关模块的建模仿真,对控制方案进行了验证.     

两类串并联逆变器组合系统的控制策略

针对四种串并联逆变器组合系统分析了其各种可能的控制策略,并根据所采用控制策略的相似性以及输入端的联结方式将其分为两大类:输入并联型与输入串联型。对于前者优先考虑采用输出端的控制策略,而对于后者则需考虑采用复合式控制策略。从这两大类系统中各取一种(IPOP系统和ISOS系统)分别给出了与上述控制策略对应的具体控制方案,每个系统都引入了负载电流前馈技术但作用不尽相同。本文研制了样机,对上述控制方案进行了实验验证。     

并联逆变器的输出功率分布研究

建立了电压电流双闭环反馈控制逆变器数学模型,指出逆变器PI参数和电流电压反馈系数对输出阻抗影响显著,并得到了输出阻抗计算公式。分析了逆变器并联时,各模块输出功率不平衡的原因。在一定情况下,两逆变器模块输出电压相位差和幅值差均能引起输出的有功功率和无功功率不平衡,并且输出的有功功率差和无功功率差存在一定的比例关系,最后通过仿真和实验验证了上述结论。     

适用于风力发电机的可靠电力电子器件

单个IGBT摸块难以满足风力发电所需的大功率器件要求。本文阐述了采用串并联的方法提高耐压和扩大容量以满足风力发电机驱动器和大功率逆变器的要求,并对用于中压风力发电机驱动器和逆变器的IGBT摸块进行了分析,利用串并联IGBT摸块可得到更高的输出功率和效率。     

基于自动垂直钻井工具的非接触式电能传输系统

针对以泥浆发电机为供电方式的自动垂直钻井工具,提出了一种大功率非接触式电能传输系统。利用电磁感应原理与变压器理论,结合高频逆变技术实现了钻井工具中的电能从转子到定子的非接触式的耦合传输,并满足井下近钻头处随钻仪器设备的大功率供电需求,性能稳定可靠、电能效率达到80%。     

组合式三相逆变器并联控制技术研究

为减小逆变器并联系统中的环流,此处分析了一种无功闭环调压、有功闭环调相控制策略.建立了两台组合式三相逆变器并联系统的数学模型,基于逆变器输出有功和无功的表达式,在频域中设计了两个控制器的参数,建立了两台10 kVA原理样机,实验结果表明该并联控制策略可有效地抑制环流.该三相逆变器拓扑及并联控制技术可推广应用到大功率逆变器场合.     

一种适用于热插拔的逆变器并联系统

逆变的并联技术和热插拔技术提高了逆变电源系统的可靠性、扩容性和功率密度。传统的主从法能实现良好的并联,但不能实现真正的热插拔。本文在主从法的基础上设计了一种实用的自动主从热插拔并联系统。该方案能实现良好的动态、静态均流,并能做到真正的热插拔,构成真正的冗余逆变系统。该系统能以较小的代价实现可靠的并联,其实验结果证明是可行的,现已成功用于铁道信号电源屏。     

光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究

为了充分发挥并网逆变器结构及功能上的潜在优势,研究将滤波及无功补偿功能融入光伏电站逆变器中,同时实现有功并网、谐波抑制、无功补偿及电压补偿等多功能复用。在研究了逆变器控制策略以及微电网电能质量特性和控制方法后,对光伏电站拓扑结构进行了改进。在此基础上提出了一种基于逆变器动态剩余容量的无功分配策略,对并联逆变器和串联逆变器的控制策略进行详细讨论。运用该控制策略有效地实现了光伏规模化并网的电能质量复合治理,并用PSCAD/EMTDC软件通过实例仿真验证了控制策略的正确性和有效性。     

用于新能源汽车IGBTs分立器件并联技术分析

针对新能源汽车应用涉及的各种电力变换单元,从IGBTs和MOSFET的芯片结构特点、输出特性以及市场价格等方面比较,指出IGBTs分立器件并联技术更适合车载充电器、充电桩以及10 kW以下电机驱动控制器;接着通过IGBTs的开关过程分析,强调了IGBTs分立器件并联应用中的设计要点;最后提供了IGBTs分立器件并联用于车载升压型小功率电机驱动控制器的主回路设计和均流实验波形,对新能源汽车电控单元产品和系统开发有一定的借鉴和指导意义。     

串并联逆变感应加热电源的选择比较

介绍了串、并联逆变感应加热电源的基本电路结构,并通过电路分析,从整流、滤波、带不同负载的逆变环节上分别阐述了它们各自的优缺点和特点。     

Asymmetrical modulation and overmodulation of parallel-connected NPC-PWM inverters

The neutral point clamped (NPC)-PWM inverter has significant advantages, such as its ability to operate motors with nearly sinusoidal current waveforms. For this reason, in larger-capacity inverter systems, NPC-PWM inverters using GTOs and the like have been put into practical use, because of great advantages to large-capacity ac motor drives, such as lower ripple currents and higher output voltages. With the spread of applications, inverters of still larger capacity are expected. However, since the capacities of such switching devices are insufficient, a certain technique and controlling method are proposed for the parallel connection of NPC inverters. In this paper, conventional modulation techniques are extended to improve the inverter characteristics; asymmetrical modulation and overmodulation techniques are introduced for the parallel-connected NPC inverter. In the proposed modulation strategies, the waveforms become more complicated, so that it is difficult to analyze the output waveforms. For those waveforms, an analytical waveform analysis method using the switching function is proposed. With such a method, the physical meaning of harmonic generation can be realized to some extent. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(2): 49–58, 1997     

一种模块化行列控制太阳能发电系统的设计

在现有光伏阵列串联结构中,通过将局部故障对整个发电功率影响分析的基础上,提出了一种更为有效的新型的并联式光伏发电系统。模块化行列控制太阳能发电系统,基于对现有的最大功率点跟踪控制,采用单元模块化列控制与并联母线行控制相结合的最优化控制,解决了光伏并联系统中因光伏器件差异性导致整体效率降低的问题,实现了太阳能发电系统的功率最大化。     

基于DSP的无主从双模块单相逆变器并联控制技术

分析了不同并联控制技术的特点和采用无主从并联方式的优点,在模型分析的基础上得到了逆变器无功功率与电压幅值、有功功率与电压相位之间的关系,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的无主从双模块逆变器并联控制方案.通过系统结构框图和双模块并联控制框图阐述了无主从并联模式的实现过程.通过分析电压、电流的相位关系提出了有功和无功的计算方法.给出了锁相环的控制框图,实现了双模块并联时对相位的高精度要求.基于上述原理研制了样机,实现了2台3 kV·A逆变器的并联均流控制,两逆变模块输出电压相位误差小于1°,在额定容量时两逆变模块之间的环流很小,不大于2 A,实验结果验证了所提出方法的可行性.     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。     

A technique of parallel connections of pulsewidth-modulated NPC inverters by using current-sharing reactors

The neutral-point-clamped (NPC) PWM inverters have many advantages such as the ability to operate the motor with nearly sinusoidal current waveforms. For this reason, in larger-capacity inverter systems, NPC PWM inverters using the GTOs, etc., have also been put into practical use because of great advantages to large-capacity ac motor drives such as lower ripple currents and higher output voltages. With the spread of applications, still larger-capacity inverters also are expected. However, since the capacities of such switching devices are insufficient, a certain technique and controlling method are proposed for the parallel connections of NPC inverters. The output voltage waveforms of the proposed inverter have certain voltage levels, and thus it is anticipated that it will be difficult to analyze the output harmonics. For such waveforms of output voltage and current-sharing reactor, a frequency analysis approach is described whose results are verified by experiments.     

分布式并联冗余控制策略的研究与应用

UPS的并联冗余运行不仅可提高电源系统的容量,还可提高系统的可靠性。提出了一种分布式控制并联方案来实现多台逆变电源并联控制系统,并分析了逆变电源并联运行控制过程中的电压和电流特性。试验运行结果表明各模块均流效果好,控制策略可行,可达到比较理想的并联运行控制效果。     

逆变器输出阻抗对并联运行环流影响的研究

给出了逆变器并联时各机输出的有功和无功表达式,详细分析了逆变器输出阻抗对环流的影响,用仿真验证了分析的结果。最后介绍了一种考虑输出阻抗中阻性分量影响的电压调节方法,并且给出了在两台三相60kVA的UPS上实验的结果。实验表明采用改进的电压调节方法后,可以减小并联运行时的环流。     

蒙东地区风电消纳问题分析与研究

针对大规模风电接入给电网安全运行带来的新问题和新挑战,在分析蒙东地区风电运行特点的基础上,从定性和定量两个角度研究了蒙东风电消纳问题。根据蒙东电网的特点,从加强调峰电源和跨区电网建设、突破风电并网运行关键技术、建立完善风电发展的配套政策措施等角度,提出了促进蒙东地区风电消纳的应对措施。