并网逆变器控制技术的研究及仿真

并网逆变器是研究新能源发电的关键技术,并网逆变的控制对象为并网电流。电能质量对于并网电流的要求是THD<5%。本文给出了PI控制、电压前馈的PI控制及三态电流滞环控制三种方案并进行比较。给出了前两种控制的仿真及FFT分析,仿真结果显示,带电压前馈的PI控制能满足电能质量对THD的要求。     

并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究

根据并网PWM逆变器运行特点,分析论述了两态滞环调制和三态滞环调制工作原理。研究和设计了一种具有倍频效果的三态滞环控制逆变器并网系统及其状态转移控制逻辑。在并网效率、并网电流脉动和开关频率等方面对两种滞环控制方式进行了对比研究。Pspice仿真和样机实验验证了在输出电流和环宽设定相同的情况下,三态滞环调制较之两态电流滞环调制具有倍频控制的效果,可在相对低的开关频率下获得较快的动态响应,有利于降低功率管开关损耗,提高并网系统运行效率。系统可实现功率因数为1的并网电流输出,且具有稳定性好、电流脉动小等优点。     

三相光伏并网逆变器开关损耗抑制策略

针对并网接口逆变器输出电流需要快速动态响应的运行特点,采用电流滞环控制方法控制逆变器并网,滞环调制采用瞬时值比较方式,它具有自动峰值限制能力、电流跟踪精度高、动态响应快、不依赖负载参数和无条件稳定等优点。针对电流滞环控制开关频率高的缺点,提出一种基于低开关损耗的新型滞环控制方法,对三相并网逆变器进行控制并网,对其工作原理进行了详细分析。与传统滞环控制法相比,在保证并网电流质量的同时大大减小平均开关频率,从而减少了开关损耗。理论分析和仿真结果验证了此方法的正确性、有效性。     

并网逆变器死区效应控制研究

通过分析逆变器的死区效应和电感输出电流正、负半周期时逆变器同桥臂上、下开关管的工作特点,得出仅在输出电流过零换向阶段加入死区,其他时间通过判断电流方向以封锁相应桥臂触发脉冲的无死区处理办法,使得死区效应导致的误差脉冲仅存在于电流过零附近,有效降低死区效应的影响。通过仿真验证了该理论分析方法的可行性和有效性。     

单相光伏并网逆变器电流控制方法研究及分析

针对并网逆变器的电流控制方法进行了分析研究,通过分析,采用了一种带电网电压前馈和准PR控制的双电流环控制方法,并就其关键的比例谐振控制（ＰＲ）进行了理论分析和参数设计。为分析该方法对抑制谐波,改善电能质量的作用,建立了并网逆变器控制系统仿真模型,并通过仿真试验,分别研究了在电网正常、电网电压突变、电网含低次谐波3种情况下比例积分（ＰＩ）控制和PR控制方法的控制效果,对于研制单相光伏并网逆变器控制系统具有一定参考价值。     

一种非隔离型双Buck光伏并网逆变器研究

为了抑制非隔离型光伏并网逆变器(NPGCI)的共模漏电流,提出一种非隔离型双Buck光伏并网逆变器(NDPGI)拓扑。首先,使逆变器处于能使共模电压保持恒定的半周期运行模式。接着,对半周期运行模式下NDPGI的运行模态和共模漏电流进行分析。之后,设计了采用滞环电流控制(HCC)的双Buck光伏并网逆变器系统,通过控制逻辑设计使NDPGI实现半周期运行模式。最后,通过实验验证了NDPGI拓扑结构的合理性及其共模漏电流分析的正确性。     

电流控制电压源逆变器滞环控制的一种改进

本文提出了一种应用于电流控制电压源逆变器的新颖的电流环跟踪控制器。     

光伏并网逆变器电流控制技术研究

针对在光伏并网系统中采用单纯PI控制的缺点,提出了增加电网电压前馈控制来改善并网电流波形.分析了引入电网电压前馈控制会减小并网电流与电网电压之间相位差并降低并网电流总谐波畸变系数的原理.仿真和实验结果证实,电网电压前馈补偿可有效改善并网电流波形,同时保证逆变器的并网电流与电网电压同频同相.     

三态滞环控制型逆变器外特性的研究

介绍了三态电流滞环控制型三相逆变器的电路结构、工作原理，对它的外特性进行了理论分析，提出了用电流补偿改善系统外特性的方法，并通过Saber仿真进行了验证。     

基于改进型SVPWM滞环控制并网逆变器优化研究

永磁驱动系统采用直流端并网回馈时,针对并网逆变器对瞬态能量回馈时直流母线电压骤升较大,并网电流谐波畸变率高,采用传统双闭环PI控制策略无法获得理想效果。为此结合SVPWM和滞环控制的优点,提出了一种改进型并网逆变器SVPWM滞环控制策略,有效抑制了直流母线泵升电压峰值,降低了并网电流谐波畸变率,仿真验证了控制策略正确性。     

单相并网逆变器的三态滞环控制策略

以单相电压型并网逆变器为研究对象,提出一种新型的三态滞环控制策略。该方法是在传统的两态滞环控制的基础上,增加过零比较器,通过优化逆变器的开关逻辑,从而实现滞环控制下并网逆变器的三态输出。该三态滞环控制方式结构简单,易于实现,相对于传统的两态滞环控制具有倍频控制的效果,能在相对较低的开关频率下获得较快的动态响应,输出电能质量良好,且全桥电路中只有两个开关工作于高频状态,有利于降低功率管开关损耗,提高并网系统运行效率。     

基于多阶滞环调节器的并网逆变器不平衡控制

研究了在α,β坐标系上基于多阶滞环电流调节器的三相并网逆变器的控制策略。在不平衡电网电压故障下,充分利用多阶滞环控制的快速性,直接对正负序电流控制,避免电流的正负序分解环节,控制电网负序电流为零、抑制有功功率或无功功率二倍频脉动,以满足电网电压不平衡时并网电流要求。实验结果证明了该方法的有效性及正确性。     

单相逆变器并网控制技术研究

设计了一种具有零稳态误差的并网逆变器系统，系统控制器由比例调节器P和谐振调节器R组成。与传统的PI控制器比较，该比例谐振控制器(PR)在基波频率处增益无穷大，因此可以完全消除稳态误差。通过理论分析，系统中采用了一种更易实现的准谐振控制器，并给出控制器参数具体的设计方法。此外，为了消除电网电压畸变或扰动对逆变器输出电流的影响，系统中引入了电网电压前馈解耦控制，改善了系统输出电流的质量。理论分析和实验结果验证了系统具有较好的稳态性能和抗扰性能。     

基于多谐振前馈与电流估计的光伏并网逆变器控制策略研究

针对弱电网环境下电网阻抗值较大以及传感器等元件造成延迟引发的并网电流品质差的问题。本文采用多谐振前馈与电流估计法相结合的控制策略。利用多谐振前馈控制提取低次谐波,使得正反馈通道只在主要背景谐波处有反馈作用,同时引入电流估计法在不改变对LCL固有谐振频率抑制效果的前提下,降低系统成本。仿真结果表明并网电流的总谐波畸变率降低2.56%,增强系统对含有低次谐波弱电网的适应能力,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

两级三相并网逆变器直流链电压间接控制策略

提出一种可应用于新能源并网发电的两级三相并网逆变器直流链电压间接控制方法,即无直流链电压互感器的控制方法.该方法区别于传统的基于电压互感器直接测量并跟踪控制的方式,利用直流链电压与正弦脉宽调制(SPWM)信号幅值的对应关系,引入直流链电压间接调节参数,从而影响并间接控制直流链电压,不需要对直流链电压值进行直接检测.这种控制方法在不降低逆变器整体性能的基础上,取消了直流链电压互感器,减少了电磁干扰对采样系统的影响,不仅提高了系统的可靠性,而且降低了成本.基于MATLAB下的系统模型仿真证明了所述控制方法的正确性与可行性.     

基于电网电压前馈补偿的光伏并网逆变器零电压穿越控制

根据相关国家标准要求,大型光伏并网逆变器需具备零电压穿越(ZVRT)能力以防止其发生低压自动脱网,从而影响电力系统正常稳定运行。在分析光伏并网逆变器ZVRT标准的基础上,详细讨论了逆变器实现ZVRT的各项关键技术,包括电网电压正负序分离及锁相、逆变器有功和无功电流控制、电网电压不平衡时系统控制等。在此基础上,进一步提出向系统电流环引入电网电压前馈分量相位超前补偿环节,以改善逆变器故障穿越瞬间并网电流过冲现象。最后,利用RTDS和一台500 k W样机的实验结果验证了所述光伏并网逆变器ZVRT控制策略的正确性和有效性。     

并网逆变器控制方法研究

研究了一种应用于风力发电的三相并网逆变器的控制策略,首先建立了两相同步旋转坐标系下三相并网逆变器的数学模型,在此基础上给出了基于空间矢量调制的网侧电流闭环控制策略,实现了电流环的解耦控制和电网电压前馈,提高了系统的动态响应。最后给出了空间矢量调制的算法,仿真和实验结果均表明,采用该控制策略,系统不仅具有快速的动态响应,而且能够提高并网电能质量,实现单位功率因数并网。     

一种基于H6型并网逆变器调制策略的研究

针对传统H6型单相非隔离光伏并网逆变器只能工作在单位功率因数逆变状态而无法进行无功调节的问题,在分析了该拓扑逆变器电压和电流矢量关系的基础上,提出了一种新型的H6型单相光伏并网逆变器调制策略,该调制策略通过当在电网电压的正半周内,在传统调制策略的基础上采用开关管S5与S1互补导通的方式来实现无功传输。最后,通过仿真和实验验证了所提出控制策略的有效性。