新型单级升降压并网逆变器的研究

针对于小型分布式发电机输入源变化范围较大的问题,提出一种新型三开关器反激式单级单相升压降压逆变器拓扑结构。对该逆变器进行了系统的数学建模,阐述了其工作原理和电流控制策略,比较了DCM和CCM控制模式的区别,提出了闭环SPWM调制策略。该逆变器能够实现独立负载运行和并网发电运行,且具有器件最少、控制简单和效率高等优点。最后通过仿真和实验表明,对该逆变器的数学分析是正确可行的,且能够实现独立负载和并网运行。     

3开关单级升压降压逆变器研究

针对于小型分布式发电机输入源变化范围较大的问题,提出一种3开关单级单相升压降压逆变器拓扑结构。该逆变器能够满足宽输入电压范围下的独立负载运行和并网发电运行,且具有器件最少、控制简单和效率高等优点。通过对该逆变器各个工作模式下的等效电路和数学建模进行分析,比较了断续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)的区别,推导给出了DCM下的交流小信号模型,提出了闭环SPWM调制策略。最后通过仿真和实验验证表明,该新型逆变器拓扑能够实现直流输入电压从50 V到300 V的独立负载运行和并网运行,且输出电流波形满足并网要求,整机效率达到90%以上。     

隔离型开关升降压逆变器

针对传统开关升压逆变器升压能力的不足的缺点,提出了以种隔离型开关升压逆变器,利用隔离变压器代替传统拓扑中的一个电感,使电路具有升降压的功能.详细探讨了电路的工作原理及控制方法,仿真及实验结果证明了拓扑的有效性.     

适合宽输入电压的单级升降压逆变器

光伏电池受环境、光照、温度等因素的影响,其输出电压范围宽,光伏并网逆变器需要完成逆变与升压两个功能。提出一种新型的适用于宽输入电压的单级式升降压逆变器拓扑,基于"虚拟变压器"的结构,在单级功率变换中实现逆变与升压的功能。采用高频的功率开关器件构成变比连续可调的虚拟升压变压器,替代传统笨重的工频升压变压器,使得逆变系统的体积、重量以及成本降低,易于集成,并且提高了变换效率。对该逆变器降压逆变与升压逆变的两种工作模式进行分析,给出调制策略的具体实现方案。仿真与实验结果表明,所提出的拓扑适合宽输入电压的升降压逆变场合。     

双降压全桥并网逆变器

提出一种双降压全桥并网逆变器.该逆变器采用滞环电流控制和单极性调制方式.与双极性调制相比,减小了输出滤波器的体积和重量.独立续流二极管代替开关管的体二极管续流,减小了二极管的反向恢复损耗.一半功率管只在半个工频周期内高频开关,其它功率管为工频且零电流开关,因此,减小了开关损耗.阐述该逆变器的工作原理.仿真和实验结果验证了理论分析,并符合IEEE929-2000标准要求.     

低电压应力单级升降压逆变器及控制策略EI北大核心CSCD

针对传统基于Buck-Boost非隔离逆变器具有电压应力大的缺点,提出一种具有低电压应力的新型无变压器单级升降压电压源逆变器拓扑及其调制方案。该拓扑可以在较宽的输入电压范围内实现逆变,同时具有低电压应力与电感电流纹波。文中首先分析该逆变器的拓扑特性及工作模态,设计可以保证输出电容电压平衡的逆变器的调制策略,建立共模等效电路,对高频漏电流进行分析。最后,搭建硬件实验平台,在DSP TMS320F28335和FPGA XC6SLX9-2TQG 144C数字化平台上对提出的方案进行实验验证,实验结果验证了所提新型拓扑和控制方法的有效性。     

基于隔离升降压变换器的单级软开关功率因数校正变换器

提出一种基于隔离升降压变换器的单级隔离软开关功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制方法。通过采用优化的双重移相控制策略,变换器在半个工频周期可以分别工作于升压模式和降压模式,从而同时实现输入功率因数校正和输出电压调节,且变换器中所有开关管和二极管可在宽范围内实现软开关、开关损耗低。文中详细分析了变换器的工作原理、工作特性以及参数优化设计考虑,实验验证了所研究的单级隔离软开关PFC变换器及其控制方法的正确性和有效性。     

并网逆变器电流控制器设计

提出了一种三相电压型并网逆变器(VSI)在同步旋转坐标系下电流控制器的设计方法。首先,给出同步旋转坐标系下三相VSI的数学模型;然后,介绍了矢量控制策略,提出一种比例积分(PI)电流控制器设计方法,设计方法中考虑了数字控制带来的延迟环节,并给出了详细的参数计算方法;最后,通过仿真和实验证明了控制器设计方法的正确性。     

单相单级光伏并网逆变器控制技术的研究

单级式光伏逆变器具有结构简单、效率高、成本低的优点,介绍了一种改进的双环控制方法,使系统输出高质量的并网电流,而且解决了最大功率跟踪过程中的直流母线电压崩溃的问题.实验结果证明了所提方法的有效性.     

单级模块化多电平光伏并网逆变器研究

提出了基于模块化多电平变换器(MMC)的光伏并网发电系统的单级双闭环控制策略。电压外环为电流内环提供与电网同相位的并网参考电流,电流内环采用比例谐振(PR)控制器以实现并网电流的无静差调节。采用增量电导法完成最大功率点跟踪(MPPT)任务,基于反馈控制的思想,通过对各子模块的参考电压进行微调,实现电容电压平衡控制。该光伏逆变系统的拓扑结构不仅具有高度模块化和用户定制的优点,而且能适应一定范围的光伏电池电压波动。实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。     

新型软开关三相并网逆变器

提出了一种新型软开关三相逆变器,可以只采用一个辅助开关实现所有开关的零电压开通(ZVS),并抑制二极管反向恢复。逆变器的主开关和辅助开关具有相同且固定的开关频率,主开关和辅助开关电压应力均等于直流母线电压。分析了软开关三相桥式并网逆变器的软开关过程,研制了20 kW试验样机并完成了试验验证。     

Z源逆变器光伏并网系统光伏电池MPPT和逆变器并网的单级控制

Z源逆变器光伏发电系统是一种具有升/降压功能的单级系统。它可以通过调节直通占空比实现前级光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)控制,然后由逆变器调制因子M实现并网控制,简称为两级控制。两级控制策略虽然控制器设计简单,但是在逆变器额定电压输出的情况下,调制因子小、有源元件电压应力和输出电流谐波含量高。本文提出了一种基于统一电压空间矢量的单级控制策略,从系统的角度出发,整合直流链升压电路控制量B和逆变器并网电路控制量U为一个变量——统一电压空间矢量U′。通过控制统一电压空间矢量的长度,进而达到同时控制直通占空比和逆变器调制因子的功能。该策略充分利用了直通零矢量,使逆变器的调整因子M增大,直流电压利用率高,相应地有源器件的电压应力和逆变器输出电流谐波得到很大的改善,并发挥了单级电路整机效率高的优势。实验结果验证了理论分析的正确性与实用性。     

基于DSP的单级式光伏并网逆变器研究

提出一种适用于单级式光伏并网逆变系统的设计方案.通过理论推导、仿真拟合和实验测试,分析了单级能量变换理论,采用含有功率前馈与电压前馈环节的并网电流控制策略,完成了对光伏电池的增量电导法MPPT控制.孤岛效应检测采用了基于电网非特征次谐波阻抗的主被动相结合的检测方法.并在此基础上以TMS320F2808和IPM为硬件核心...     

三相单级式光伏并网型逆变器的研制

介绍了研制的三相单级式光伏并网型逆变器,启动时采用电压环控制,启动后切换到电流环并启动最大功率点追踪(MPPT)控制.根据MPPT算法特点,采用恒定电压法、导纳增量法及快速调整相结合的方法,能快速、准确地跟踪光伏电池的最大功率点(MPP).逆变器输出有功功率到电网,并能方便灵活地控制输出一定的无功功率给本地负载,起到无...     

三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制

传统的有限控制集模型预测控制存在开关频率不固定的缺点,这给并网逆变器输出滤波器的设计带来了很大的困难。针对这个问题,提出了一种三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制策略。该控制策略将预测最优开关序列控制用于三电平并网逆变器中,并对其寻优方式进行改进。改进的方式是通过找出使目标函数最小的中心矢量来对最优开关序列所在的小扇区进行定位。仿真和实验结果表明,所提控制策略不仅能够在实现定频控制的基础上有效减少计算量,而且具有良好的静态和动态性能。     

单周控制的双降压式并网逆变器

在全面分析双降压式并网逆变器结构原理与工作模态的基础上,提出了其单周控制思想,建立了单周控制模型。对于双降压式并网逆变器,建立了单周控制的模型,并进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。与滞环控制比较,单周控制频率固定,使用电流传感器数目减少。     

Z源型三电平九开关光伏并网逆变器研究

研究了一种Z源型三电平九开关变换器拓扑结构,并将其应用于光伏逆变系统,在改善单极型逆变器对光伏电池输出电压波动适应能力的同时,提高了输出电能质量。在对三电平九开关变换器和Z源升压网络建模分析的基础上,确定主电路拓扑结构。在传统SVPWM调制的基础上,比例压缩原SVPWM脉冲作用时间,将剩余时间用于产生直通脉冲,实现两种驱动信号的交叉调制。以功率控制和升压控制为目标,设计Z源三电平九开关光伏逆变器的控制策略。仿真分析表明:光照强度变化引起光伏电池输出电压波动时,Z源升压网络维持逆变器正常工作;三电平结构使得输出电流谐波总畸变率(THD)低。     

软开关单相光伏并网逆变器原理及并网实验

为了优化效率及提升功率密度,提出了一种采用MOSFET的软开关单相光伏并网逆变器及零电压调制方法。介绍了软开关单相并网逆变器的工作原理,通过零电压调制方法控制辅助谐振电路,实现MOSFET的零电压开通,并抑制MOSFET体二极管的反向恢复。因此,逆变器等效开关频率为100 k Hz,并网滤波电感减小。组建了一个30 kW光伏并网发电系统,对10台3 kW软开关单相光伏并网逆变器进行光伏发电测试,验证理论分析及可靠性。     

LCL型并网逆变器电流控制器设计

在LCL型并网逆变器的应用中,电流控制器的结构和参数对系统稳定性和输出电流质量非常重要。采用电容电流内环,进网电流外环的双闭环控制策略,提出了一种基于准比例谐振调节器和比例调节器的新型电流控制器设计方法。与传统单位电容电流反馈不同,将比例调节器用于反馈通道,实现两个调节器间的解耦控制,简化调节过程。根据逆变系统实际特性,在正向通道中引入惯性环节。控制器参数由系统闭环传递函数根轨迹方法进行设计,以凸显单个参数对系统的影响,使设计过程在无任何假设和简化的情况下直观明了。额定功率为50kW并网逆变器的仿真结果验证了所提控制策略和电流控制器设计方法的合理性和可行性。     

三电平光伏并网逆变器SHEPWM优化控制方法

提高输出电能质量、抑制共模电压和减小电磁干扰对提高光伏并网逆变器的性能具有重要研究意义。以三电平有源中点钳位型(3L-ANPC)光伏并网逆变器为研究对象,将特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三相输出波形视为空间状态矢量,分析SHEPWM对应的各开关状态矢量产生的共模电压幅值及其对中点电压的影响,从而提出一种改进的SHEPWM控制策略,在降低并网逆变器输出共模电压的同时,有效地控制了3L-ANPC光伏并网逆变器的中点电压平衡。最后通过仿真和实验验证了控制策略的有效性。