基于PSpice的单相功率因数校正电路的行为建模与仿真

介绍了带输入前馈的平均电流模式控制单相功率因数校正(PFC)变换器的工作原理。利用PSpice模拟行为建模功能和Boost主电路开关电感模型相结合,建立了平均电流模式控制单相PFC电路的仿真模型。通过对开关器件的等效平均,简化了PFC电路的分析与建模,大大缩短了仿真时间。利用仿真模型,可以分析电路的频域及时域特性。最后,利用UC3854芯片搭建了试验电路。试验结果证明了建模方法的正确性。     

滞环电流控制双Buck逆变器建模及分析

通过分析滞环电流控制工作原理,建立了电感电流连续状态下滞环电流控制方式小信号模型。证明了滞环电流控制环在开关频率较高时带来的相位延迟较小,可等效为比例环节。将该结论应用于大信号分析,基于双Buck逆变器建立了半周期滞环电流控制单相逆变器的大信号模型,通过分析,进一步得出了单相逆变器外环补偿电路的设计准则,使其能很好地兼顾系统的动态及稳态性能。设计制作了一台115 V/400 Hz,2 kVA逆变器原理样机,实验结果验证了文中分析的正确性。     

两级式高频环节单相逆变器建模及稳定性分析

基于PWM开关模型,提出了单相高频环节逆变器尤其是后级单相逆变器建模方法。介绍了相关建模思想、建模流程及方法,并给出半桥双Buck逆变器建模结果验证,并将该方法推广至半桥逆变器。在此基础上,提取了半桥逆变器环路增益及输入阻抗模型,进而研究单相逆变器子系统及级联系统稳定性。最后指出目前该方法的局限性及未来有待完成的工作。     

基于输出阻抗建模的并网系统低次谐波预测模型

针对并网系统谐波预测问题,提出引入逆变器实际输出谐波电流建立谐波阻抗模型的方案。首先分析并网系统谐波谐振原理,对单相LCL型并网逆变器进行阻抗建模。为提高阻抗模型准确性,在分析逆变器低频特性的基础上,将单个逆变器并网谐波电流考虑到阻抗模型中,建立谐波阻抗模型,与电路模型仿真对比结果验证了模型的有效性。利用提出的谐波阻抗模型,对多逆变器并网系统进行谐波交互分析及谐波预测建模,以8个并网逆变器为例,分析谐振对并网谐波电流和公共接入点(PCC)处谐波电压的影响,谐波预测模型和电路模型对比仿真结果验证了该多逆变器谐波预测模型的有效性和准确性。     

一种多功能逆变电源的设计与实现

随着现代科技的发展,逆变电源广泛应用于各行各业。本文提出了一种多功能逆变电源的设计。主电路采用二重级联单相全桥逆变器,主逆变器一直工作,当参考信号为突变信号,从逆变器立刻配合主逆变器工作,实现输出电压波形精确跟踪。控制部分是加入微分环节的滞环控制,根据参考信号变化的快慢,改变滞环宽度,动态响应好,精确度高,完全数字化控制。使用Matlab仿真,仿真结果证实根据主电路和控制设计的多功能逆变电源是可行的。     

Z源单相并网逆变器控制的实现

提出了Z源单相并网逆变器的控制方法;分析了Z源网络和并网逆变器的建模,并在此基础上设计了Z源单相并网逆变器调节器。Z源单相并网逆变器控制系统由Z源网络电容电压控制环和输出并网电流控制环组成。Z源网络电容电压控制环采用PID调节;输出并网电流控制环采用PI调节。仿真和实验都验证了Z源单相并网逆变器控制方法的正确性和可行性。     

阻抗型单相并网逆变器建模及控制策略研究

针对传统的电压源型逆变器存在的不足,分析总结了阻抗型单相并网逆变器的特点,针对阻抗型单相并网逆变器进行建模,设计了系统的电压和电流信号采集通道,采用双环控制策略以及改进比例谐振控制方法,来稳定阻抗网络电容电压,获得具有零稳态误差的并网电流。经Matlab/Simulink仿真分析和样机实验,验证了所采用控制方法的正确性和实际应用效果。     

基于灰色模型的多电平逆变器的预测控制

建立多电平逆变器闭环控制的非线性动态行为模型,使用灰色系统理论的灰色模型GM(1,1)建模方法,对多电平逆变器输出信号测量值在线新陈代谢灰色滤波及单步预测,与逆变器的输入给定信号综合得到控制误差,实现多电平逆变器的PID预测控制。仿真与实验结果表明,基于灰色系统模型的多电平逆变器预测控制具有算法容易实现,鲁棒性好等特点,提高了系统的控制品质。     

三相三电平逆变装置全系统电路仿真模型研究

针对大容量三相三电平逆变器原理性仿真中一般没有考虑复合母排的分布式结构、逆变器交流输出铜排及电力电缆的传输线参数、负载感应电机的高频电路参数等,从而不能准确反应吸收电容、功率开关管、滤波器等器部件安装位置对全系统性能的影响,不能有效指导相关器部件设计的问题,结合仿真和实验提出一种三相三电平逆变器建模方法。通过建立电容母排、传输母排和IGBT母排的多端口电路模型,考虑逆变器柜内输出铜排与交流输出电力电缆传输线参数,提出一种三相感应电机的高频电路模型及其参数测量方法,在此基础上对三相三电平逆变器进行了全系统仿真建模和试验验证。利用三相三电平逆变器全系统仿真模型及建模方法,可指导复合母排、吸收电容、交流输出滤波器、熔断器等器部件的工程设计。     

风光互补发电并网控制技术的研究

本文针对风光互补发电并网逆变控制系统进行了深入的研究,系统地分析了并网逆变器的控制策略。该系统由不可控整流电路、BOOST升压斩波电路、单相全桥并网逆变器及LCL滤波电路组成,并对并网逆变器采用电流闭环控制和电网电压前馈控制。利用Matlab／Simulink仿真软件对单相并网逆变控制系统进行了仿真,验证了所设计系统的可行性。     

基于Prony算法的三电平逆变器开路故障诊断方法

针对传统基于信号分析的中性点箝位(NPC)逆变器故障诊断方法存在频谱易泄露,及难以分析非稳态、非线性故障信号的问题,提出一种基于Prony算法的三电平逆变器开路故障诊断方法。首先,采用小波变换对原始测量信号去噪预处理,克服Prony法对噪声敏感的缺点。其次,通过Prony分析拟合逆变器的三相电流信号,提取其幅值、频率、相位、衰减因子四维故障特征。然后,应用支持向量机(SVM)对中性点箝位逆变器故障进行分类。最终,在仿真平台上验证文中所提算法,仿真结果表明,对中性点箝位逆变器开路时瞬变非线性电流信号可以有效的提取故障特征,实现单、双管的开路故障诊断。     

基于小波变换的无刷直流电机逆变器故障诊断

故障诊断是实现电机容错控制的前提,为了提高电机系统的可靠性,针对无刷直流电机驱动系统中逆变器功率管的开路故障,采用小波变换对电机三相电流信号进行分析,为了能快速地提取故障信息,提出利用3层以上细节信号的乘积作为检测信号,根据乘积信号的小波变换能够准确找到故障点,以低频小波信号的能量值作为提取特征来识别发生故障的逆变器功率管。该方法故障识别可靠性高,信号特征提取算法简单。仿真及实验结果验证了所提方法的有效性和准确性。     

一种新型三相逆变器及其调制技术的研究

提出了一种新型三相不可控整流三相逆变器及仅通过改变相应的调制波来消除逆变器输出电压谐波的重构SPWM技术，最后通过仿真和实验比较了新型逆变器及传统逆变器的性能，验证了理论分析的正确性，证明此种新的逆变电源及其调制波生成方法具有广阔的应用前景。     

基于状态观测器的三电平逆变器故障检测与识别

针对NPC三电平逆变器单相桥臂半导体器件的开路故障,在建立三电平逆变器状态空间模型的基础上,通过分析各类故障特征提出了相应的故障后逆变器状态空间模型,由此构建状态观测器,并基于此对相应的故障检测与识别算法进行研究,最终通过仿真建模对故障诊断策略的有效性进行了验证。仿真结果表明,基于状态观测器的方法可以快速检测故障发生,并能准确识别故障器件和类型,达到了预期目标。     

Dynamic modeling of DC–DC converters with peak current control in double‐stage photovoltaic grid‐connected inverters

In photovoltaic (PV) double‐stage grid‐connected inverters a high‐frequency DC–DC isolation and voltage step‐up stage is commonly used between the panel and the grid‐connected inverter. This paper is focused on the modeling and control design of DC–DC converters with Peak Current mode Control (PCC) and an external control loop of the PV panel voltage, which works following a voltage reference provided by a maximum power point tracking (MPPT) algorithm. In the proposed overall control structure the output voltage of the DC–DC converter is regulated by the grid‐connected inverter. Therefore, the inverter may be considered as a constant voltage load for the development of the small‐signal model of the DC–DC converter, whereas the PV panel is considered as a negative resistance. The sensitivity of the control loops to variations of the power extracted from the PV panel and of its voltage is studied. The theoretical analysis is corroborated by frequency response measurements on a 230 W experimental inverter working from a single PV panel. The inverter is based on a Flyback DC–DC converter operating in discontinuous conduction mode (DCM) followed by a PWM full‐bridge single‐phase inverter. The time response of the whole system (DC–DC + inverter) is also shown to validate the concept. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑直流电流变化的HVDC系统不对称故障换相失败分析

目前高压直流输电系统逆变侧发生不对称故障时,采用最小关断角判别法判别换相失败,其研究仅考虑电压因素,预测效果不理想.针对此问题,通过对换相失败机理和影响因素的分析,认为直流电流上升与交流电压下降均会使关断角减小,将直流电流与交流电压解耦,得到一个仅含电压变化率的逆变侧关断角表达式作为判据.该判据可依据对直流线路和逆变侧...     

A three-phase inverter circuit using half-bridge cells and T-NPC for medium-voltage applications

Three-phase single DC-source based multilevel inverter topologies play a pivotal role in industrial applications due to the reduced number of components and higher efficiency. This paper emphasizes the inverter for medium-voltage applications that employ a conventional three-phase T-type structure (T-NPC). The primary circuit of the proposed configuration consists of a T-NPC structure connected to the half-bridge cells at the top and the bottom sides of each phase. The secondary circuit consists of DC-link capacitors whose voltage balancing is attained through a separate voltage balancing circuit (VBC). Using the proposed configuration, the number of components and independent DC supplies are reduced compared with the conventional topologies such as a neutral point clamped (NPC) inverter, a flying capacitor (FC) inverter, and a cascaded H-bridge (CHB) inverter for the same number of output voltage levels. Hence, the proposed topology results in the reduction of weight, volume, and power losses of the inverter. A sine-triangle comparison method is employed in the field programmable gate array (FPGA) platform to generate the firing pulses of the circuit switches. The effectiveness of the proposed topology is verified with simulation studies and is experimentally validated with a scaled-down prototype.     

光伏并网系统能量双向流动控制策略研究

基于传统的前级Boost后级全桥的并网逆变器结构,提出了一种新的控制策略,利用全桥作为双向AC/DC变换器,以直流母线电压外环输出作为系统能量管理的依据,实现光伏并网系统能量双向流动,为直流负载提供电能.通过改进传统的扰动观察法,实现局部阴影条件下最大功率点跟踪,提高能量利用率.最后通过仿真验证了所提出的控制策略的正确...     

400Hz中频单相电压源逆变器的并联运行控制

针对两个并联联接的单相电压源逆变器进行了详细的电路分析,证明了每个逆变器输出电压的幅值和相位可以分别由其输出功率的无功分量和有功分量单独控制。并针对400Hz逆变器的特点。提出了一种共享同步信号的外特性下垂控制方法,取得了很好的均流效果。通过在Matlab上的仿真和在两台1．5kW样机上的实验．证明了该方案的有效性。