基于功率变换器脉宽调制和电流检测的通信方法

基于功率变换器脉宽调制(pulse width modulation PWM)技术实现通信功能,就是在保证对功率变换器输出功率进行控制的同时,实现设备间的有效通信。文章以光伏阵列发电系统为应用对象,设计了相应的通信方法实现系统中设备之间的通信:改变载波频率对信源信号进行调制,生成PWM开关驱动信号作为信源信号的调制信号,同时驱动开关管控制功率传输;解调时,提出以电流信号作为检测对象,设计了幅值阈值判定法和能量值阈值判定法确定信源信号的起始码元及后续码元,最终实现同一光伏组串内的不同光伏组件之间、以及组件与阵列通信终端之间的有效通信。仿真设计相应的系统参数和工况来模拟光伏阵列系统的通信过程,并在通信的同时改变占空比实现功率调节,结果表明了所提方法的有效性。     

光伏功率优化器的快速关断模拟控制方法∗

屋顶光伏系统发生火灾等意外情况时,直流侧仍存在直流高压,不利于消防人员施救.这就要求光伏系统 具备快速关断功能,即快速切断每块光伏组件之间的连接.组件级电力电子技术是实现快速关断的主要方式,现有的 快速关断方案大多需要通信功能.为此提出一种模拟控制方法,通过检测功率优化器的输出端口特性实现快速关断, 无需通信,降低了硬件成本.试验结果验证了该控制策略的有效性.     

改进滞环电流控制在光伏并网系统中的应用

为减少光伏PV(photovoltaic)并网系统功率开关损耗,提高系统响应速度,同时实现电网电压电流同相运行,提出了光伏并网系统改进滞环电流控制方法.该方法基于空间矢量调制SVM(space vector modulation)的概念,结合滞环电流控制方法,通过对电流误差信号及参考电压的矢量关系改进功率器件开关状态,...     

基于控制环叠加正交频分复用信号实现直流微网载波通信的变换器设计方法研究

电力电子设备在功率变换过程中,同时具备发送信息的能力。功率/数据双载波调制技术通过在功率控制环输出的基准上叠加信号载波,同时实现功率变换与信息发送功能。该方法采用独立的通信载波,不需要额外的通信控制器和耦合电路,具有信号强度可调、传输距离远和实施成本低等优点。为提高通信速率,采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术进行信号调制。首先介绍了基于OFDM的功率/数据双载波调制的基本原理;然后对直流微网系统进行建模,分析了信道的传递函数,讨论了数据接收方案、通信帧的设计方法和峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,PAPR)抑制问题,并选用了一种适用于功率/数据双载波调制的低峰均功率比设计方法;最后搭建了1个2kW的直流微网平台,应用所提技术在2台变换器间实现了9.6kb/s速率的通信,验证了该技术的可行性。     

基于多灯驱动的LED可见光通信系统设计

讨论了一种基于多灯驱动的LED可见光通信系统设计。利用发光二极管(LED)的高速频闪特性,发射端将电信号经过LED器件调制为可见光信号,并通过24个LED灯无线光传输;接收端的光电探测器(PD)经过接收解调、放大、再生处理等过程恢复出原始信号,并且该系统实现了百兆以太网的互联互通,电脑终端设备可以通过该系统实现网络连接。相比较单灯驱动的可见光通信系统,该系统扩大了接收端的接收范围,增加了照明功率,兼顾了照明与通信的双重功能。     

无线电能传输系统的全双工FMPSK通信方法

无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统的控制、监测等操作需要在能量发送侧和能量接收侧之间建立通信链路实现,为此提出了一种基于WPT系统的全双工调频相移键控FMPSK(frequency-modulated phase-shift keying)近场通信方法,该方法采用较小的相位调制深度来减少对能量传输的干扰,并使用频率调制器和频率解调器来保证信号传递的准确性。首先介绍了FMPSK全双工通信的总体方案设计,其次通过推导出WPT系统输出功率和效率的相应数学表达式来探究FMPSK通信方法对能量传输的影响,最后通过仿真对所提的方法进行验证,证实了能量传输受到信号通道的影响很小,同时实现了可靠稳定的全双工信号传输。     

一种新型光伏控制器MPPT控制策略

在此提出一种非隔离光伏控制器最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,采用脉冲频率调制(PFM)与脉宽调制(PWM)混合调节模式来实现光伏组件输入功率快速靠近最大功率点(MPP),且在MPP附近实现输入电压的精细化调节,从而提高光伏组件的发电效率.方法 简单易于实现数字化,实验结果验证了该控制策略的有效性.     

基于部分功率变换的光伏组串电压补偿器研究

研究了在光伏系统的每个组串中串联电压补偿器,从而提高组串输出功率的方法。通过分析补偿器的原理、实现拓扑及相关控制策略,使其在兼顾成本和效率的同时,实现组串级最大功率点跟踪(MPPT),并维持组串之间电压平衡。该结构不仅适用于改造传统集中式阵列,也可与光伏组件优化器配合应用。最后在光伏模拟平台上,实现了补偿器MPPT功能,验证了光伏组串补偿器具有提高系统发电效率的结论。     

Z源/准Z源逆变器在光伏并网系统中的电容电压恒压控制策略

Z源逆变器(ZSI)/准Z源逆变器(qZSI)利用独特的阻抗源网络和直通调制手段,可在单级系统中同时实现升/降压和直流-交流逆变的功能,适用于具有较大输入电压变化的光伏并网发电系统。本文以具有连续电流输入的电压源型准Z源逆变器为例,分析了基于ZSI/qZSI的光伏并网系统工作原理;针对ZSI/qZSI特殊的直通占空比与逆变调制系数制约关系,推导出ZSI/qZSI正常工作条件下的电容电压范围,提出ZSI/qZSI光伏并网系统的电容电压恒压控制策略。该控制策略将最大功率点跟踪(功率控制)和光伏系统入网电流控制(电能质量控制)解耦,简化了控制器设计,实现了ZSI/qZSI光伏并网系统的闭环控制和最大功率点跟踪,同时可确保在同等输出输入电压比的情况下开关器件电压应力最小。     

后备式光伏发电系统的研究与设计

以光伏发电技术为基础,结合电力电子和微机控制等技术,研究并设计了后备式光伏发电系统.与传统的独立式光伏发电系统相比,该系统能够拧制人阳能电池自动跟踪太阳光,并实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制和对蓄电池的充放电保护等功能.最后,建立了功率变换器以实现DC/DC,DC/AC变换.实验结果验证了该系统的可行性利实用性.