三相LCL型并网逆变器控制策略与稳定性分析

针对三相LCL型并网逆变器,研究了基于比例谐振(PR)控制以及电网电压前馈控制的电容电流与电网电流双闭环控制策略,并分别与网侧电流反馈和逆变器侧电流反馈控制策略进行了对比分析。采用s域和z域根轨迹方法分析PR控制器参数的选取以及不同延时对系统稳定性的影响。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性。     

三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法

针对微电网逆变器在并网切换时电流冲击大、在离网切换时直流侧电压波动等问题,提出了一种三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法。该方法包括稳态控制和切换控制两部分,其中,切换控制由软启动虚拟阻抗和单环电流反馈控制构成。同时,为防止逆变器在并网切换和稳态控制中,因相位误差造成的能量倒灌现象,提出了相位超前控制方法,并引入到下垂控制器中,给出了其频率调节实现方式。切换控制抑制了逆变器输出电流、入网电流的瞬间冲击,实现并网平滑切换。逆变器离网切换时,仅引入单环电流反馈控制加快入网电流泄放,避免由电流瞬时不平衡引起的逆变器直流侧电压波动。仿真和实验结果验证了三相逆变器的双模式及其平滑切换方法的可行性和有效性。     

一种三相SPWM逆变器的建模和控制方法

针对三相SPWM逆变器这个离散的、非线性的动态系统,引入开关周期平均算子将离散的系统变换为连续的系统,应用小信号扰动法将非线性的系统变换为线性的系统,建立了系统的小信号动态数学模型,推导出从调制器输入到逆变器输出的传递函数.由于此系统属于多输入多输出的程序控制系统,且系统模型中含有二阶振荡环节,提出应用滞后-超前补偿对系统校正较为合理.并以TMS320F2812为控制器构建了闭环自动控制系统,验证了数学模型和控制策略的合理性,解决了这类本质非线性系统的线性控制问题.     

级联型逆变器的电流SPWM控制方法

传统级联型逆变器的每个级联逆变单元一般都是完全一样的，这样会限制了输出电平的数目，本文在级联单元数不变的情况下，通过改变每个级联单元输入电压之间的变化，得到更多的输出电平，使输出电压波形更接近于正统波，实验结果证明了此种方案是正确可行的。     

三相SPWM逆变器死区特性与补偿策略

以三相半桥逆变电路为对象,在Matlab/Simulink环境下进行仿真研究,详细分析了相电压、相电流、线电压、线电流波形的特征,并以线电压为例比较了加死区前后线电压波形的幅值、总谐波失真(THD)、低次谐波含量的变化情况,研究得到线电压、THD与死区时间的关系曲线图。通过详细分析电流反馈和电压反馈这两种传统死区补偿策略的不足,设计了一种新型死区补偿策略,并描建了以DSP为核心的电机数字控制系统,实验结果表明该方法能有效降低THD,减少谐波含量。     

三相电压型PWM逆变器的建模研究

根据三相电压型PWM逆变器的工作原理,引入开关周期平均算子将离散的系统变换为连续的系统,应用坐标旋转变换将三相交流电量变换成直流量,使用小信号扰动法将非线性的系统变换为线性的系统.建立了三相电压型PWM逆变器系统的小信号动态数学模型,以SPWM调制法为例,建立了从调制器输入到逆变器输出的动态数学模型,仿真和实验结果验证...     

一种电流源型三相逆变器模型

对电流源型三相逆变器进行数学建模与分析。首先介绍了基本的坐标变换;其次以电流源型三相逆变器的原理为基础,在dq坐标系下,推导出其数学模型,并画出了结构框图;最后分析了逆变器的相关参数,包括功率因数、谐波状态和输出滤波器设计。     

三相逆变器的建模及其控制

功率开关的动作使三相逆变器成为一种典型的切换系统,常规的控制方法基本是从线性系统出发设计的,但是这些方法不能有效地反应逆变器的内在特性。因此在考虑逆变器的混杂特性的基础上,直接从切换理论出发,构建三相逆变器的数学模型,并给出了一种切换控制方法。该算法不需要复杂的坐标变换和解耦运算,就可以实现交流信号的有效跟踪,使得三相逆变具有了更高质量的正弦输出电流,仿真实验验证了该算法的有效性。     

具有建模误差补偿的三相逆变器模型预测控制算法

对于三相逆变器模型预测控制系统,传统的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)算法未考虑建模误差对系统控制的影响,导致所选择的最优控制量在实施控制时已失去最优性。对此设计了一种具有建模误差补偿的三相逆变器有限控制集模型预测控制(FCS-MPCMEC)算法,该算法以前一时刻三相逆变器的建模误差补偿当前时刻三相逆变器预测模型的输出,从而实现对三相逆变器预测模型建模误差的在线补偿。通过对比实验分析了基于FCS-MPC算法及FCS-MPCMEC算法的三相逆变器在空载、带阻感性负载、带非线性负载及负载投入等工况下的控制性能。实验结果表明:在上述所有工况下,FCS-MPCMEC算法对三相逆变器的控制效果均优于传统FCS-MPC算法。     

三相逆变器采样模型重复控制研究

重复控制系统中补偿器的补偿精度与整体系统的动静态性能有直接关系,而补偿器的设计又完全依赖于控制对象的数学模型。为了提高补偿器的补偿精度,根据波形库控制技术提出基于控制对象单位阶跃响应波形的建模方法。由于典型响应曲线能够体现开关延时、测量延时、死区时间、非线性磁单元、杂散参数等因素对系统的影响,因此这种模型精度较高。在两相静止坐标系下对三相逆变器突加阶跃调制信号,采集在相同坐标系下的逆变器输出电压阶跃响应波形,基于此波形构建控制对象模型。相比于平均信号模型,应用该模型可以提高补偿器的截止频率和补偿精度,最终使整体系统的稳态性能得到改善。此方案在一台采用TMS320LF2407A型号数字信号处理器控制的三相逆变器上得到了验证。     

两种典型的三相SPWM逆变器电路比较

将三相桥逆变器等效变换成形似三个三角形?联结的单相全桥组合而成的三相逆变器,等效而成的单相全桥互相共用一个桥臂。进而在变换后的拓扑基础上提出了一种新的三相桥逆变器数学模型,比较三相桥拓扑和三个三角形联结的单相全桥通过组合而成的三相逆变器拓扑在控制方法、功率容量和输出特性的区别,界定两种三相逆变器的应用领域。     

采用SPWM单相全桥逆变器串并联的多电平逆变器

介绍了采用正弦脉宽调制(SPWM)单相全桥式逆变器(FBI)的串并联式多电平逆变器的基本工作原理与控制方法。     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论,并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加-个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形.数学分析表明有利于降低输出电压THD(波形畸变系数)、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性.     

SPWM电压型逆变器供电三相异步电动机瞬态过程仿真

根据当今流行的仿真软件的特点,分别建立了SPWM电压型逆变器及三相异步电动机的仿真模型,并用PSPICE8．0和MATLAB5．3编制了相应的仿真程序和数据接口程序,对SPWM电压型逆变器及三相异步电动机组成的调速系统进行了整体仿真研究。本文的仿真方法为变频调速系统的数值仿真提供了新的途径。     

一种可实现分布式发电系统平滑切换的三相逆变器控制方法

当大电网停电时,为保证关键负荷不间断供电,分布式发电系统应能从并网模式切换到孤岛模式.本文提出了一种新的分布式发电系统中三相逆变器控制方法,用于实现其运行模式的切换.与传统的混合电压电流模式控制相比,提出的控制方法除保持了较好的动态性能外,改善了切换过程中的负载电压质量.在并网模式下,逆变器控制成电流源,向电网注入给定...     

一种新颖有效的逆变器无缝切换方法

并网/独立双模式运行逆变器由于具有较好的经济性,并能够不间断地为负载提供电能等优点,近年来成为研究的热点。提出了一种有效的并网与脱网过程的无缝切换方法。在并网过程中采用了先检测电网是否满足并网要求,继而进行幅值相位跟踪,最后合上并网开关并进行并网软启动,脱网则采用了零电流与零电压的脱网方法。该方法较易于采用数字化完成。仿真和试验结果证明,该方法可有效地实现并网和脱网的无缝切换过程。     

三相SPWM逆变器恒压恒频控制策略

提出一种基于坐标变换的三相恒压恒频(Constant-Voltage Constant-Frequency,CVCF)SPWM逆变器闭环控制策略。该方法利用坐标变换的思想,将SPWM逆变器从三相静止坐标系变换到两相同步旋转坐标系下,建立了逆变器输出侧数学模型,进而对输出电压的d、q轴分量分别进行PI调节,从而根据生成调制信号,实现三相逆变器的恒压恒频控制。该控制方案的控制结构非常简单、控制成本低。仿真结果表明,系统具有动态响应快,稳压精度高,输出电压的总谐波畸变率小等优点。     

三相LCL并网逆变器自适应模型预测控制策略

传统模型预测控制具有良好的动态和静态性能,但非常依赖精确的系统数学模型,难以适应并网逆变器接入弱电网等原因带来的模型参数扰动.为此,本文提出一种自适应周期性模型参数调整策略:结合传统模型预测的特点,保存各个采样时刻系统状态变量的预测值与实测值,形成误差计算矩阵,周期性地通过求解预测状态与实际状态之间误差的最小值来精确识别系统模型参数,将修正过的系统模型参数更新到系统的离散数学模型和状态变量参考值计算方程中.该控制策略能快速修正模型参数,从而消除了模型参数误差带来的模型状态预测不准确的问题.最后,依托一台3 kW三相LCL并网逆变器样机,验证了理论分析的正确性和所提控制策略的性能.     

基于傅立叶分析的三相SPWM逆变器死区效应与补偿研究

为了减少逆变器输出波形所含的谐波分量,降低二极管钳位型三电平逆变器的死区效应对输出电压基波和低次谐波的影响,提出了适用于二极管钳位型三电平逆变器的死区补偿方法。利用傅立叶变换分析了三相SPWM逆变器死区时间影响输出波形谐波分量的机理,在载波的开始和中间分别采样输出电流,根据检测到的输出电流方向调整功率器件的开关动作时刻,最终使得输出电压波形与理论波形一致,达到良好的补偿效果。该方法能有效减小输出谐波含量,并恢复由死区效应引起的有效值损失。通过Matlab仿真,验证了方法的可行性。