准Z源级联光伏并网逆变器功率平衡控制

提出一种基于准Z源级联逆变器功率平衡控制的调制波分配方法,该方法的核心是将系统所需无功功率由某一个级联单元提供,并网有功功率由所有级联单元平均分配,然后按这一功率分配原则生成各级联单元调制波;由于准Z源级联逆变器结构特点,在应用时直通占空比存在一定约束条件,因此基于调制波分配方法,推导出实现功率平衡控制的准Z源级联逆变器的直通占空比约束条件;最后通过载波移相调制控制各级联单元逆变实现并网。仿真与实验结果验证级联单元输入功率不平衡时,该策略能有效保障直流母线电压的稳定和光伏模块最大功率输出,实现单位功率因数并网。     

一种基于级联H桥光伏并网逆变器的变移相角载波移相调制策略

级联H桥光伏并网系统中,H桥直流侧光伏板的环境、参数差异及故障等多种因素均会导致模块间光伏板最大功率点电压产生差异,此时,传统载波移相调制策略的倍频效应失效,输出电压的低频谐波分量无法消除。本文通过简化的谐波分析法对载波移相输出电压的谐波表达式进行详尽的分析,并基于此提出一种移相角实时控制算法来消除系统输出电压低频谐波在载波频率及其倍数处的畸变,最后以三模块级联系统为例进行实验,验证所提算法的有效性和可行性。     

级联H桥光伏并网逆变器的无锁相环控制策略

级联H桥光伏并网系统采用多电平调制方法和各模块独立的MPPT控制,具有较高的效率,但是系统控制性能受锁相环影响较大,当电网电压畸变时锁相环的测量准确度会受到严重影响,使系统控制性能下降,尤其是在功率不平衡的情况下会出现过调制,导致系统不稳定。为此,提出一种应用在级联H桥光伏并网逆变器的无锁相环控制策略。该策略在基于无功补偿的级联H桥光伏并网逆变器控制策略的基础上,采用电网电压基波同步信号算法,在电网电压畸变时无需锁相环即可获取与电网电压基波同频同相的正、余弦信号,较好地满足了系统在功率平衡、功率不平衡2种工作状态下的控制要求。仿真结果和实验结果都验证了所提控制策略的有效性。     

扩大级联H桥光伏逆变器运行范围的控制策略

受遮挡或组件表面灰尘等影响,若级联H桥光伏逆变器的H桥单元之间功率差异较大,则功率较大H桥模块可能会过调制,导致电网电流性能变差甚至系统不能正常运行.为此,提出一种改进型三次谐波补偿策略控制策略,能够在光伏组件之间输出功率严重不平衡的条件下确保系统单位功率因数运行,且并网电流的THD能够满足要求.此外,搭建Matlab...     

级联多电平逆变器SHEPWM功率均衡控制策略

针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相等的1/4周期对称的电压波形,实现各串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。以两单元级联五电平CHB逆变器拓扑为例,对上述功率均衡控制策略进行理论分析、仿真验证和实验验证。研究结果验证了该均衡策略的正确性和可行性。     

光伏准Z源H桥级联多电平逆变器并网调制技术

该文针对光伏准Z源逆变器的运行特点,基于逆变器两态滞环电流控制工作原理,提出一种能使逆变器直通实现光伏MPPT的三态滞环控制器和单相准Z源级联逆变器三态滞环控制系统,分析三态滞环控制器的工作原理,并用三单元准Z源级联逆变器系统仿真,对比研究三态滞环控制、载波层叠法和载波移相法的控制效果。仿真结果表明,三态滞环控制调制策略表现出更好的稳态和动态响应性能,其并网电流谐波畸变率更小。     

用于三相级联STATCOM的电压前馈空间矢量调制策略

针对H桥级联型STATCOM的直流电压平衡控制的问题,提出了一种适用于三相级联型STATCOM的基于直流电压前馈的空间矢量调制策略。该调制方法在输出电压矢量合成中根据各单元直流电压和输出电流的方向调整开关矢量组合。既能实现高质量的波形输出,又能自动抑制级联单元的直流电压不平衡,降低了控制器的算法复杂度;最后通过仿真验证了该策略的可行性。     

级联H桥型多电平逆变器的CPS-SPWM 调制策略研究

针对级联H桥型多电平逆变器的载波相移正弦脉宽调制（CPS-SPWM）技术展开研究。介绍了双极性CPS-SPWM和单极倍频CPS-SPWM的调制原理;进行了数学分析;利用MATLAB进行了建模仿真,采用频谱分析法进行了对比分析。结果验证了所做数学分析的正确性,单极倍频CPS-SPWM调制策略比双极性CPS-SPWM调制策略更优越。     

新能源智能微网中的三相固态变压器整流级均压均功率新方法

固态变压器可以实现电压电流实时控制,功率双向流动,对分布式能源有很强的兼容性,它包含整流级、双有源桥(DAB)直流变换级和逆变级。整流级采用的模块级联方式,具有输出电压和功率不平衡的问题。文章提出了一种简单的直接在整流级通过调制波矢量重构来实现均压和均功率的方法,该方法是在级联H桥整流器双闭环控制以及直流母线电压平衡控制的基础上,通过矢量关系对调制比进行重新构造,既可调节直流电压平衡,又能够使得各H桥按需分配有功功率、等量分配无功功率。MATLAB/simulink仿真验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

一种基于辅助功率环的链式混合储能系统故障容错控制策略研究

以基于辅助功率环的链式混合储能系统为研究对象,提出了一种基于双频载波移相调制的故障容错控制策略。首先介绍了基于辅助功率环的链式混合储能系统拓扑,对其工作模式进行了分析;然后提出了基于双频载波移相调制的故障冗余控制策略,并分析了故障状态下的功率输出能力以及储能系统的工作效率;最后给出了基于Matlab/Simulink的仿真结果和基于样机的实验,验证了链式混合储能系统容错控制的有效性。     

级联H桥光伏逆变器开关管开路故障诊断

多电平逆变器包含大量的半导体开关,以级联H桥光伏逆变器为例,针对开关管开路故障提出一种快速故障诊断和处理方法。在载波的顶端或底端采样每个H桥模块的输出电压,将其作为判断开关管开路故障的判据。诊断完成后,采取相应的措施降低故障程度。该方法可在一个载波周期内完成故障开关管的精确定位。实验结果验证了该方法的有效性。     

一种用于光伏电站的电力电子变压器

提出一种用于光伏电站的电力电子变压器拓扑结构,采用高频变压器实现电气隔离,并结合级联H桥型变换器提高输出电压的等级和波形质量;研究拓扑的工作原理和能量传输规律,建立电容电压的控制模型,分析高频H桥工作相位对能量传输和电容电压平衡控制的影响,提出一种协调控制各直流电容电压的方案。将载波相移调制算法应用于逆变器中,系统等效开关频率和输出电压的波形质量得到提高。实验结果表明,该文提出的电力电子变压器拓扑结构和控制算法正确可行。     

混合调制并联型双频单相并网逆变器拓扑及控制方法研究

为提高单相并网逆变器的效率和并网电流质量,提出一种混合调制双频单相并网逆变器。该逆变器的功率单元和消谐单元并联于电网的两侧,并具有各自的母线,这种结构可实现拓扑结构解耦,降低控制系统的实现难度。功率单元工作在逆变模式,采用低开关频率,将交流电能输送到电网。消谐单元工作在整流模式,采用高开关频率,产生消谐电流以抑制并网电流的谐波。为进一步减小开关损耗,功率单元使用单极性调制方法。为提高消谐性能和便于控制,消谐单元使用双极性调制。实验结果表明,混合调制双频单相并网逆变器能利用谐波对消原理消除并网电流谐波,可有效降低逆变器的功率器件损耗。     

一种全桥MMC型电力电子变压器的优化均压控制策略

介绍了基于全桥MMC级联ISOP DC-DC变换器型电力电子变压器的工作原理和等效电路;分析了传统载波移相PWM控制和最近电平逼近调制均压策略的优缺点;提出了一种结合载波移相PWM和最近电平逼近调制的MMC优化均压策略。该优化均压策略可快速有效地控制MMC子模块电容电压平衡,同时保证电网电流谐波含量低的特性。文章通过Simulink仿真,验证了所提出的电力电子变压器优化均压控制策略的有效性。     

直接驱动型全功率变流风力发电系统

从等效电路的角度分析了两级联H桥输出五电平的工作模式.为了满足直驱型风电系统对变流器的大功率要求,采用载波相移正弦脉宽调制技术(CPS-SPWM)控制级联H桥变流器,并对比了常规CPS-SPWM调制方法和对称调制法在实现五电平输出上的差异,经仿真和试验验证:这种拓扑结构满足直驱型风力发电系统对变流器的要求,说明CPS-SPWM调制方法适用于直驱型风力系统中的大功率变流器,在提高装置功率容量的同时,可以有效地减小变流器输出谐波,调节输出波形,提高整个装置的信号传输带宽.     

自举式半桥级联型五电平逆变器

提出一种新型的五电平半桥级联型逆变器,它在常规H全桥逆变的两个半桥输出上,再分别级联一级半桥,并在上下级联间连接自举元件。在载波相移脉宽调制下,级联半桥的电能由自举电路得到,无需独立的直流电源供电,级联的多电平拓扑结构提高了逆变输出电压。应用于光伏电池、蓄电池、超级电容等直流供电的逆变场合,可减少供电电源支路的单体电源串联数。利用微元法的分析方法,得出负载、调制度、充电回路电阻、自举电容的电容量4个因素,对自举电容的纹波电压、充电电流以及逆变输出谐波产生影响,再通过分析和实验表明,是一种电压利用率高、逆变器件耐压要求低的多电平逆变器。     

混杂负载条件下高低压直流配电母线电压平衡控制方法

针对混杂条件下母线电压平衡容易受到谐波分量扰动,导致电压平衡控制效果不佳的问题,提出混杂负载条件下高低压直流配电母线电压平衡控制方法。该方法通过充分考虑不平衡和非线性混合负载对高低压直流配电母线输出电压的扰动,构建逆变环节控制模型,能够有效控制逆变环节。对于考虑不平衡运行情况,设计模拟控制器,将逆变内环反馈量作为控制参量,结合脉冲移相角调制结果,得到驱动脉冲。使用驱动脉冲直接参与传递功率均衡控制,消除参数差异造成的输出电压差异。分析H桥单元直流侧功率关系,使用各级单元跟踪相同传递功率,实现电压均衡。通过在直流变换器控制过程中引入功率指令补偿量,消除谐波含量,达到谐波抑制的效果。通过仿真实验可知,该方法能够使三级电压稳定在68.5V,且谐波含量较低,能够起到有效抑制谐波的作用,确保高低压直流配电母线安全稳定。     

一种能够抑制共模电流的单级单相Buck-Boost光伏逆变器

该文给出一种能抑制共模电流的单级单相Buck-Boost光伏逆变器,该逆变器是通过将H桥逆变器与Buck-Boost斩波电路级联以及对相关的元件进行复用并对电路进行简化得到的,可同时实现升降压以适应宽输入范围的直流侧电压,无电解电容应用且具备有效抑制漏电流的能力,保证系统的可靠性和安全性,非常适用于中小功率光伏系统。此外,利用一种基于调制波重构的非线性调制策略,能显著降低直流侧储能电感大小,有效提高功率密度,实现均衡升降压。详述其工作原理,通过共模分析验证其能对阴阳两极漏电流实现有效抑制以及新型调制策略下可实现均衡升降压控制。在理论分析基础上,完成逆变器并网控制的仿真和实验,结果与理论分析相契合。     

适用于大容量储能系统的级联H桥和模块化 多电平逆变器分析比较

摘要：大容量储能系统（energy storage system,ESS）一般需要通过功率转换系统（power conversion system,PCS）并入电网中,目前大容量PCS较为先进拓扑主要有级联H桥结构和模块化多电平结构。对结合储能系统的级联H桥逆变器和模块化多电平逆变器进行了仿真和分析,将它们在可靠性、输出效率、经济性等多方面进行评估比较,分析结果表明2种拓扑各具特色的同时也不可避免的存在不足,对此提出了适用于大容量储能系统输出拓扑的建议。     

基于MPDPWM与CPSPWM组合调制策略的级联H桥光伏逆变器漏电流抑制方法

提出一种改进的载波层叠与载波移相组合的调制策略,通过载波层叠调制消除寄生电容电压之和的高频分量,可有效抑制系统漏电流,并可同时保留载波移相调制易于模块化的优势。仿真结果和实验结果均已验证所提调制策略的有效性。