虚拟谐波阻抗的并网逆变器谐波抑制方法

电网中谐波的存在严重影响电网电能的质量,同时并网逆变器输出电能质量不高也给电网带来一定的影响。通过研究并网逆变器谐波抑制控制策略,给出三相电压型并网逆变器的谐波抑制模型。该逆变器除了可以作为功率接口向电网传送有功功率外,还向电网注入谐波来补偿和抑制电网谐波。该模型通过引入虚拟谐波阻抗环,使得逆变器的输出阻抗特性总体上表现为阻性,有效地抑制输出波形在传输线路上的谐振失真。该模型采用电流环控制输出电流,电容电压环控制输出电压,虚拟谐波阻抗环补偿逆变器的输出阻抗。仿真结果表明此方法能够有效地抑制电网谐波。     

LCL型并网逆变器电流谐波抑制策略研究

日益增多的非线性设备使电网电压背景谐波含量增加,并导致逆变器的并网电流畸变。为了抑制并网电流谐波,提出了一种改进电网电压比例前馈控制策略,分析LCL型并网逆变器逆变侧电感值以及滤波电容值对电网电压比例前馈控制策略的影响,得到了逆变侧电感和滤波电容的优化选择方法,即根据逆变器的性能需求和设备安全需要,确定LCL型并网逆变器逆变侧电感和滤波电容的取值范围,并据此确定合适的电感值,继而通过选取较小的电容值降低并网电流的谐波含量,最后在LCL型并网逆变器样机中验证了该控制策略和优化方法的有效性。实验结果表明:采用基于滤波参数优化选择的电网电压比例前馈控制策略后,LCL型并网逆变器并网电流的总谐波畸变率由4.04%降至2.58%,对于谐波含量较高的3、5次低次谐波,均由2%降至1%以下,提高了逆变器的性能。     

单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制策略

针对两级式单相光伏并网逆变器由于死区时间、直流侧波动等原因造成并网电流畸变的严重现象,将特征谐波消除策略应用于并网逆变器,以优化并网电流波形、提高电流跟踪性能。首先通过Park变换实现单相d-q坐标下的电压电流双环比例积分控制（PI）,再增加含动态增益的补偿环节,对PWM调制波进行重构,实现对谐波的补偿,利用莱文贝格-马夸特（LM）算法改进的BP神经网络提高前馈补偿的精度与对电压畸变的适应性。最后,MATLAB仿真研究以及实验验证了该方法的有效性与合理性。     

计及频率耦合的单相并网逆变器阻抗建模及稳定性分析

随着可再生能源渗透率的提高,电力电子变流器与大电网间的相互作用引发的振荡事故频发。为了研究新能源并网引发的振荡特征,本文通过实信号与复向量的联系解释了计及锁向环（phase-locked loop,PLL）影响时单相并网逆变器产生单频率扰动电压输入,双频率扰动电流输出的原因,并进一步解释了弱电网下产生频率耦合现象的机理,建立了自导纳和互导纳模型,进而推导出逆变器等效输出导纳,最后通过MATLAB/Simulink搭建模型进行仿真,验证了自导纳和互导纳模型的正确性,且最终给出的逆变器等效输出阻抗可根据奈奎斯特稳定判据准确判断系统稳定程度。     

基于PR控制的电流控制型逆变器研究

为了克服采用比例谐振（PR）控制的并网逆变器对电网非基频处干扰信号的抑制能力较弱的缺点,提出了一种电压前馈谐波补偿策略,即将电网中存在的3、5、7等高次谐波反馈到逆变器的控制端.通过对并网逆变器系统的理论分析建立了逆变系统的数学模型和Simulink仿真模型,对系统运行过程进行了仿真研究.仿真结果表明,采用电压前馈谐波补偿策略的逆变并网系统能够实现输出对参考无静差跟踪的要求,有效地减小电网中的干扰,使得输出中的总谐波畸变度（THD）由3.61%降低到0.31%,可应用于并网逆变器设计中.     

感应加热电压型逆变器负载匹配的研究

对感应加热电压型逆变器LLC谐振回路特点进行了简要分析,为了解决MOSFET构成的单向全桥逆变器在LLC负载品质因数Q值较低时,开关器件工作角度较大,损耗增加的问题,提出了一种适用于高频感应加热电压型逆变器的新型LCLC负载谐振匹配方案。该方案通过加入附加电容Cs,减小了逆变器输出电压和输出电流间的相位角,从而降低开关损耗,提高电源输出功率。对该拓扑结构的谐振特性和负载输出功率进行了理论分析,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

光伏并网逆变器的控制策略研究

阐述了一种基于空间矢量变换的三相并网逆变器的控制策略。建立了在两相同步旋转坐标系dq下的逆变器的数学模型,提出了基于空间矢量变换的电压电流双闭环控制策略,实现了并网电流的有功分量与无功分量的独立控制,并给出电流环的解耦控制与电网电压的前馈控制。提出了一种新的空间矢量算法。仿真结果显示,采用该控制策略可以很好地改善并网电流质量,并可实现高功率因数并网。     

风力发电并网逆变器的前馈解耦控制

研究了风力发电三相并网逆变器的前馈解耦控制.根据基尔霍夫电压定律建立了逆变器的三相静止坐标系的数学模型;通过坐标变换得出了d-q坐标系下逆变器的数学模型.给出了基于空间矢量的电流前馈控制策略,并实现了并网电流有功分量和无功分量的独立控制.研究了α-β坐标系下的直接计算法锁相.通过实验证明,采用该控制策略可以实现单位功率因数并网.     

基于MPPT双环控制的三相SVPWM逆变器控制研究

建立基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的电压电流双环控制的三相逆变器数学模型,提出了以两相同步旋转坐标系下电网电压前馈的三相逆变器控制方案。并考虑光伏组件的效率问题,采用了改进的最大功率点跟踪(MPPT)算法。仿真结果表明:离网逆变器的输出电流稳定,波形失真度较小,光伏系统具有良好的动态性能和跟踪效果,在负载突变时,系统能始终维持恒定输出电压。     

级联多电平分布式开关电源调制方法研究

针对级联型逆变器结构的分布式电源的应用,提出了一种基于阶梯波的交流母线分布式电源电路.通过将具有不同相移的逆变单元输出的方波叠加,得到阶梯波交流母线电压输出.文章讨论了级联多电平逆变器的几种典型的阶梯波调制方法,提出了一种改进的等宽方波调制法.采用该调制方法的三单元逆变器母线电压的谐波含量降到了基波电压幅值的9.8%.使用该调制法的具体电路结构,最后通过了仿真实验验证.     

三相非隔离型并网逆变器漏电流抑制研究

由于非隔离型光伏并网逆变器较隔离型光伏并网逆变器具备效率、体积、成本方面的先天优势,当前光伏并网逆变器将朝非隔离型方向发展.为此,应研究减小非隔离型光伏并网逆变器共模电压及其漏电流的方法.本文在分析非隔离光伏逆变器共模电压产生机理基础上,以三相光伏逆变器拓扑结构为研究对象,分析该拓扑结构光伏并网逆变器共模电压模型,进行SVPWM控制减小共模电压变化和漏电流.     

一种单相并网逆变器的控制策略的研究

单相并网逆变器的控制部分是逆变器设计的重点,传统的PI控制算法下的并网电流与电压存在相位差,在电流较小时相位差比较严重,导致逆变器输出功率因数较低等问题。对单相并网逆变器进行了仿真,提出了基于电压电流双环控制的控制方法,并对其进行仿真验证.实验结果表明,电压电流双环控制的控制方法在一定程度上控制输出电压波形,有效的改善并网电流波形,控制精度较好,可以提高逆变器的输出电能质量,同时可保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。     

基于循环神经网络的微电网并网等效建模

提出一种基于循环神经网络的微电网并网动态等效模型,利用人工神经网络的非线性映射特性,解决微电网系统并网接入的等效建模问题。根据微电网并网接入点的电压、电流、功率等测量数据,构建循环神经网络等效模型,将接入点电压和电流分别作为神经网络的输入和输出,基于微电网和配电网的交换功率表征模型的准确性;并构建包含各种分布式发电系统的微电网系统,完成并网仿真实验;通过对比搭建的仿真模型和神经网络等效模型的输出动态特性,证明基于神经网络的微电网并网等效模型的准确性和适用性。     

交流能馈型直流电子负载研究

研究了一种由软开关移相全桥电路和L型滤波器的并网逆变器电路级联组成的交流能馈型直流电子负载装置.前级软开关移相全桥电路采用输入电流外环PI控制、输出电流内环单周期控制的控制策略,通过控制输入电感电流来模拟机车电源的输出特性.针对并网逆变器使用PI控制器时并网电流存在稳态误差的缺陷,研究了并网逆变器电路采用直流母线电压外环PI控制、并网电流内环准谐振PR控制的控制策略,通过电压外环实现逆变器直流电压稳定,电流内环实现并网电流无静差控制.MATLAB仿真与实验结果验证了该交流能馈型直流电子负载拓扑和控制策略的可行性.     

单相Z/Q-Z源逆变器的无差拍并网控制策略

为了提高Z/Q-Z源逆变器效率、输出电流质量,减小并网电流谐波畸变率,将无差拍并网电流控制策略应用到Z/Q-Z源逆变器中。采用无差拍算法对Z/Q-Z源逆变器进行并网控制,并网电流能够快速跟踪参考电流,实现逆变器单功率因数运行,以及逆变器的数字化控制。建立Z/Q-Z源并网逆变器仿真模型,并对Z/Q-Z源逆变器并网系统进行仿真分析,证明采用无差拍算法并网控制策略的正确性与可行性。仿真结果表明:并网电流总谐波畸变率小于1%,提高了并网电流质量,且Q-Z源逆变器比Z逆变器网络中电容电压值减小半个数量级。另对Z/Q-Z源逆变器进行软启动控制仿真分析,软启动可以有效解决Z源电容电压、逆变桥电压的启动冲击等问题。     

补偿因子可调逆变器电压外环线性自抗扰控制

为了提高微电网逆变器在参考电压变化和负载扰动下输出电压的暂态性能,提出将补偿因子视为可调参数的线性自抗扰控制（LADRC）策略. 通过建立同步旋转坐标系下的微电网逆变器模型,结合电流环比例调节器,设计以输出电压为状态变量的二阶LADRC;利用根轨迹和频域特性曲线分析补偿因子对系统稳定性、动态性能和抗干扰能力的影响,为补偿因子的调节提供理论依据;在此基础上给出LADRC和电流调节器控制参数的设计过程;并进行对比仿真和实验. 仿真分析和实验结果表明：通过适当减小补偿因子可以加快电压响应速度,减小超调,提高系统抗负载扰动能力.     

大规模分布式光伏并网无功电压控制方法综述

分布式光伏并网发电系统因具有就地消纳、运行灵活、可降低网损等特性,其并网规模迅速扩大,而随着分布式光伏并网渗透率不断提高,其对配电网电压质量的影响已不容忽视。针对大规模分布式光伏发电并入配电网所引起的电压越限问题,对国内外无功电压控制方式的研究现状进行综述。主要内容包括:对分布式光伏并网系统各个模块的控制原理、数学模型及控制模型进行了简要介绍,并分析了分布式光伏电源有功功率输出及并网逆变器无功功率输出对配电网无功电压的影响,最后总结了传统电压越限控制方式及新兴无功电压控制方式,并对各种控制方式的优缺点进行评述。     

风电机组网侧逆变器实时电流跟踪法谐波抑制

为解决异步风力发电机网侧逆变器接入带有非线性负载的电网时存在谐波干扰的问题,采用一种改进的并网逆变器实时电流跟踪谐波抑制方法,建立了风力发电机网侧并网逆变器电压矢量、电流跟踪和扰动的数学模型以及控制系统的谐波电流实时跟踪仿真模型.利用Matlab/Simulink对带非线性负载的并网逆变器控制系统进行电流跟踪谐波抑制仿真,并研究逆变器离网独立运行时对负载的供能过程.仿真结果表明,该实时电流跟踪谐波抑制方法具有良好的跟踪性能和抗扰性能,与传统谐波抑制方法相比具有较强的鲁棒性,为深入研究整个系统的并网逆变以及搭建实验平台提供了依据.     

光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿

介绍了基于瞬时无功理论的p-q方法.应用此方法从非线性负载电流中提取出无功和谐波电流分量之和,将该电流分量作为光伏并网逆变器的电流给定.逆变器的实际输出电流作为反馈,通过电流无差拍控制的PWM方法,使得光伏并网逆变器能够补偿本地负载的无功和谐波电流.使电网摆脱了向负载提供无功,并使谐波电流减少,从而避免了非线性负载引起的电流波形畸变对电网造成的污染,并增强了电力系统的稳定性.最后给出了仿真实验结果,验证了理论的可行性以及电流无差拍控制的快速性.     

微电网分布式电源的主从控制策略

研究了含分布式电源的微电网及其对配电网的影响,提出了一种微电网的主从控制策略方法。该方法可以实现对微电网的电压与功率的平滑控制。主从控制应用于孤岛和并网运行的微电网,通过改进下垂控制和PQ控制结合的方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器。该控制器应用于微电网在孤岛模式、并网模式与两种模式之间的切换过程。通过Matlab/simulink仿真,分析了微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律。仿真结果表明了微电网中分布式电源主从控制策略的有效性。