LCL型单相并网逆变器的控制策略分析与优化

针对LCL型滤波器在谐振频率处存在的谐振尖峰问题,本文提出了一种基于电容电流反馈的有源阻尼策略来抑制谐振尖峰。对于并网电流的控制,本文采用了PI调节器。首先,基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相并网逆变器建立了数学模型,并分析了电容电流反馈系数和PI调节器参数对系统环路的影响。其次,根据相位裕度和幅值裕度确定电容电流反馈系数和PI调节器参数,从而提高了系统的稳定性和鲁棒性。最后,通过1 kW试验样机验证了理论的可行性。     

弱电网条件下LCL型Vienna整流器控制策略研究

针对LCL型滤波器存在固有谐振尖峰,实际电网存在变化的电网阻抗以及电网电压背景谐波的问题,基于dq同步旋转坐标系,提出弱电网条件下LCL型Vienna整流器非线性混合无源控制策略,该控制策略可保证闭环系统的渐进稳定,在理想电网和弱电网条件下均实现直流侧电压快速跟踪给定值及交流侧电流正弦化,同时能够实现所建立的系统模型中dq分量之间耦合项的消除。应用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模块,并在理想电网条件和弱电网条件2种情况下进行了仿真试验,仿真试验验证了所提控制策略的可行性。     

基于双闭环控制的光伏发电用Cuk逆变器研究

提出了一种用于可再生能源发电的新型Cuk并网逆变器,该并网逆变器应用Cuk电路进行输入串联、输出并联,以构成一种新型非隔离单级输出并联输入串联双Cuk逆变电路。该电路采用电压电流双闭环控制策略,以实现输出波型的正弦化,以及使新拓扑获得很好的自适应性和较强的鲁棒性。仿真和实验结果表明,采用双闭环控制后的新型Cuk并网逆变器表现出很好的动态和稳态性能,且输出电流谐波含量低,波形质量好。     

基于i_p-i_q法和滞环控制的新型有源滤波器设计研究

由于电网非线性负荷及各种时变电力电子装置的大规模应用,解决由此引起的谐波电流注入电网的问题已成为电力系统研究中的热点问题。该文分析有源滤波器的基本原理,基于ip-iq检测法和滞环控制,用PSCAD仿真软件建立一种新型有源滤波器模型,并应用该滤波器对谐波源所产生的谐波电流进行滤除仿真及实验分析。仿真及实验的结果表明:该有源滤波器对谐波电流有较为理想的滤除作用。     

基于PR的LCL型PWM整流器谐波抑制方法

考虑PWM整流器采用单L滤波器,谐波性能欠佳的情况,提出一种超低次谐波LCL型PWM整流控制方法.由于LCL型滤波器的参数设计复杂,本文采用简易的参数设计方法,通过比例谐振控制,降低5、7次网侧电流谐波含量,进而降低总谐波含量.最后给出了一个700 kW空调变频器样机试验案例,试验结果证明了所提出的控制方法的正确性和有...     

一种改进的APF在分布式发电中的应用

为了解决分布式电源并网产生的谐波问题,提出采用瞬时无功功率理论检测法和改进三角波调制电流控制方法对有源电力滤波器的滤波性能进行优化,并将此方法应用于分布式电源网络进行仿真,仿真结果证明采用这种方法能有效地滤除网络中大部分谐波,并使电源电流的畸变率明显降低。     

有源电力滤波器的正弦滞环控制法研究：滞环控制？…

本文分析并比较了四种电流滞环控制策略,在将其应用用电压逆变器型有源电力滤波器的电流滞环控制时,提出了降低有源电力滤波器开关频率及减小该开关频率变化范围的方法;提出了用正弦载波代替三角表载波进行控制将更为有利的观点,并通过仿真分析得以验证。本文的研究结果同样也适用于电流逆变器型有源电力滤波器的电压滞环控制问题的分析。     

多逆变器并网系统监测及孤岛保护方法

针对多逆变器并网系统在监测时出现的信道冲突和传统孤岛检测法产生稀释效应、并网谐波率高的问题,该文利用电力载波技术,设计一种适用于多逆变器并网系统的监测及混合式孤岛检测法。该方法设计逆变器节点、集中器的硬件结构和通信协议,并综合远程法和自适应Sandia频率偏移(SFS)法的优点提出混合式孤岛检测。实验和仿真证明:该方法能解决多逆变器并网系统使用电力载波通信时信道冲突和数据包丢失的问题,而且能消除稀释效应的影响,缩短孤岛检测时间、降低并网谐波率。     

配网三相不平衡运行的无功补偿方法研究

在配电系统中,对于公用配电变压器由于使用对象为居民区或农村电网,不平衡现象特别严重。本课题主要是采用PWM控制技术的并联型有源电力滤波器通过仿真软件SIMULINK研究不平衡状态下的无功平衡补偿和谐波抑制。对并联型有源电力滤波器系统的电路结构、控制方法、工作原理、系统特性进行了分析和探讨,并利用MATLAB中的电力系统仿真工具箱对其进行了建模和仿真。并联型有源电力滤波器适用于多种负载条件下的无功补偿和谐波抑制,并能应用于电源电流畸变和不平衡条件下。稳态仿真结果表明,该方案具有很好的无功补偿效果、并且具有通用性。     

双反激式微逆变器系统的控制策略与设计

针对单级反激式光伏并网微逆变器开关损耗大以及容易产生高频电压尖峰的问题,研究双级反激式有源钳位变换器。采用有源钳位电路,使逆变器在吸收漏感磁能的同时实现零电压开通。为减小输出电流纹波,双反激管通过正弦脉宽调制实现交错导通工作模式;并根据双反激变化器负载可能出现不平衡,建立微逆变系统等效数学模型和等效电路,推导硬件设计参数和计算公式。最后通过软件仿真与样机实验的对比,验证双反激式逆变器控制原理和元器件设计选择的正确性。     

基于随机子空间方法的光伏变流器模态识别和分析

光伏大量并网给电网带来大量谐波谐振问题。针对光伏变流器产生的谐振问题,建立了包含光伏变流器和电网等值阻抗的联合模型。推导了含有光伏变流器阻抗和电网阻抗的s域模型,应用反拉普拉斯变换得到的光伏输出电流不仅含有电压频率分量,还含有光伏阻抗的谐振分量。应用随机子空间方法分析光伏并网点和电流含有的模态分量,对照两者模态的区别,提取出光伏变流器阻抗模态。最后,通过仿真和实测数据分析验证了该方法的有效性。     

准单级交错并联反激式微型逆变器研究与测试

分析有源钳位和反激式结构对电路的影响,针对在电流连续模式下的电网质量问题,提出了重复控制方式,改善并网输出电压和电流的波形质量,降低谐波含量.为了提高光伏能源利用效率,需要对光伏阵列实现最大功率点跟踪(MPPT).结合恒定电压法和扰动观察法,提出了一种改进的最大功率点跟踪算法,提高了MPP追踪速度.结合上海晴天的日照情况,利用光伏模拟器,进行了仿真测试.实验结果表明:重复控制方法可有效改善并网输出的电网质量,转换效率达到了94.2%,MPPT效率最高达到了99.7%,实验样机验证了产品实际应用的可行性.     

一种智能型光伏发电逆变器设计

研制了一种智能的光伏发电逆变器,它既可以与电网并网又可以独立运行.当它与大电网并网时,采用电压电流双闭环的控制策略,以电流源的形式输出电能;当大电网断开出现孤岛时,它采用电压有效值外环瞬时值内环的闭环控制并进行模糊自调整PI参数,以电压源的形式输出电能.最后在光伏发电实验平台上验证了该方法的有效性.     

微电网双向变流器的复合控制策略

研究了采用双向变流技术的微电网的稳定控制和电能质量改善方法。考虑到大电网中的动态电压恢复器(DVR)、静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等由于动态响应、功率等级和经济性的原因并不适用于微电网,提出了一种基于非线性控制理论的复合控制方法。该方法对电流内环通过状态反馈使非线性系统精确线性化,并完全解耦有功和无功电流,从而提高了内环电流的跟踪精度及动态响应速度,提升了电压外环的快速响应能力。对电压外环采用滑模控制,解决了系统时变参数的问题,提高了外环电压的鲁棒性。实验表明,该复合控制方法具有网侧电流动态响应速度快、跟踪精度高、谐波电流小,直流侧电压动态响应快速的特点。     

移动凸轮变阻尼隔振装置动态性能研究EI北大核心CSCD

针对线性隔振器在共振区需要大阻尼才能抑制共振峰,但在高频区大阻尼不利于隔振的问题,提出了基于移动凸轮的变阻尼隔振装置,该装置主要由水平对称布置的线性阻尼器及移动凸轮组成。将该变阻尼装置用于消极隔振系统,推导了变阻尼装置的等效阻尼系数,建立了隔振系统的动力学方程,采用谐波平衡法得到了方程的近似解析解;通过盛金法及数值仿真得到了其位移传递率曲线,分析了主要参数对系统隔振性能的影响。与传统的线性隔振器相比,选取合适的设计参数的变阻尼隔振系统,能更有效地抑制共振峰,同时还可以在中、高频区取得很好的隔振效果,最后以车辆为例,验证了前述结论。     

电网谐波条件下光伏空调系统控制策略研究

电网电压中通常含有一定分量的谐波,会导致网侧电流出现谐波分量而发生畸变,网侧电压谐波分量和电流的正序分量相互作用还将使网侧变换器输出的有功功率、无功功率产生6倍频波动。为提高光伏空调系统中网侧变换器的运行性能,在电网电压畸变条件下建立网侧变换器正负序分量数学模型,利用以5次和7次谐波电流分量为零的控制方法,实现维持直流母线电压恒定、消除网侧变换器5次和7次谐波电流的控制目标。并基于光伏空调系统仿真平台进行验证,结果及分析表明此控制策略能够有效改善光伏空调系统的网侧电流谐波及系统控制性能。     

向孤立无源负荷供电的VSC-HVDC系统控制策略

本文介绍了柔性直流输电系统的系统结构及工作原理,采用柔性直流输电系统的双闭环解耦控制策略,在MATLAB中创建了风电场基于VSC轻型直流输电系统向一个孤立的无源负荷供电的仿真模型。仿真结果表明,系统直流电压值稳定在给定值20KV。系统输入,输出电压实现了协调配合,输入输出有功功率实现了协调控制和自动平衡传偷,各状态量都符合理论值。在此基础上,研究逆变器交流侧线路的谐波,并给出相应的滤波器结构和对应的选择方式,仿真结果表明,所应用的滤波器很好的抑制了逆变器交流侧线路的谐波。     

光伏逆变器企业如何应对光伏电站接入电网的技术要求

由于昼夜交替和天气的影响,光伏发电不可能像传统以燃料为核心能源的发电厂一样具有比较平稳的功率输出,光伏发电具有不可控性和间歇性。将太阳能转化为电网可以接受能源的核心设备是光伏并网逆变器,逆变器将直流电转换成交流电的功率电力电子器件在开通和关断过程会引起电网中谐波、三相电流不平衡、电压波动、闪变等     

计及本地负载的并网逆变器与弱电网交互影响分析

当前对于弱电网的研究,主要的研究方法为利用阻抗分析法来对逆变器并网系统进行探讨。其优点在于在无需并网逆变器精确参数的情况下,利用某种方法(如特定谐波注入法)来获取并网逆变器的等效输出阻抗,利用电网阻抗和逆变器等效输出阻抗的比值研究并网系统的稳定性。但是,由该比值表征并网系统的相角裕度,是模糊和不精确的。并且仅由此指标来描述系统,也是片面的。本文将给出整个弱电网下系统的数学模型,即弱电网下不可忽略的电网阻抗和公共耦合点的负载,都将被归纳到并网逆变器控制系统中,从而更加直观和精确的研究电网阻抗和公共点负载变化时,对整个控制系统的影响。在证明阻抗分析法所述系统相角裕度存在误差的基础上,最后由仿真验证本文提出正确性以及阻抗分析法描述系统的局限性。     

有源电力滤波器半矢量预测控制策略研究

针对经典模型预测电流控制算法电压矢量选择范围有限、电流跟踪精度不高的问题,提出改进型模型预测电压控制算法。利用滚动寻优得到较优电压矢量,再利用较优电压矢量和零矢量各作用T_s/2得到半幅值矢量,根据较优电压矢量和半幅值矢量的评价函数选择最优电压矢量。每个周期仅增加一个电压矢量,能有效减小预测电压矢量和实际电压矢量之间的误差,实现对谐波电流的准确跟踪,提高有源电力滤波器的补偿性能。仿真结果表明,所提出的改进型模型预测电压控制算法与经典模型预测电流控制算法相比,补偿电流对参考电流的跟踪更加准确,经补偿后并网电流中的谐波含量由4.86%下降到3.32%,且在稳态和动态情况下都能实现单位功率因数并网。