三相LCL光伏并网逆变器的准比例谐振重复控制研究

针对LCL型光伏并网逆变器控制系统,提出了一种重复控制并联准比例谐振控制的复合控制策略,以改善并网逆变器的输出电流质量。该控制策略结合了两者的优点,其中准比例谐振控制能够保证系统的动态性能,并提高系统抗电网频率波动的能力,而重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,提高电流波形跟踪精度,从而获得更高质量的并网电流波形。通过Matlab/Simulink进行仿真实验,证明了这种复合控制策略的有效性和可行性,使系统具有良好的动、稳态性能和抗干扰能力,降低了并网电流的谐波含量。     

LCL型光伏并网逆变器输出电流复合控制策略

为了进一步优化光伏并网逆变器输出电流谐波抑制效果,提出一种针对LCL型光伏并网逆变器输出电流的复合控制策略.该策略并联比例复数积分(PCI)控制和重复控制(RC),绘出复合控制框图,推出传递函数,设计PCI、RC控制参数,得出复合控制能有效抑制电流谐波,节省并网系统控制成本,达到降低基频稳态误差的目的.通过搭建MATLAB/Simulink仿真平台,建立LCL型光伏并网逆变器模型,得出的仿真结果对比,表明该策略相比于P I+RC控制策略,并网电流总谐波畸变率降低程度为25.77％,显著提高了并网电流质量.     

基于电压/电流控制模式的组合式三相逆变器

为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案.基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LcL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略和电流控制模式下状态反馈控制的复合控制策略.运用极点配置对PID控制和状态反馈系数进行设计,...     

复合控制反激式逆变器

提出了具有前馈、比例积分和重复控制相结合的复合控制反激式逆变器,并对构成此逆变器的电路拓扑、工作模式、控制策略、系统稳定性、控制器和关键电路参数设计准则等进行了深入的分析研究,获得了重要结论。单级反激式逆变器是由共用输入、输出滤波器的两个双向反激直流斩波器输入端并联、输出端反向串联构成;重复控制是对过去数个工频周期中某时刻的输出电压误差进行累加得出当前工频周期中对应时刻的控制量,实现逐个工频周期输出电压修正。设计并研制1 k VA 260VDC/220V50Hz AC复合控制反激式逆变器样机,具有单级功率变换、输出静态精度高、动态响应快、输出波形质量高、带载能力强、变换效率高和可靠性高等优良性能。     

基于状态观测器的单相并网逆变器复合控制

针对光伏并网逆变器的特定次谐波抑制与控制延时补偿,提出了一种基于状态观测器的准比例谐振（Quasi-proportional Resonant, Quasi-PR）控制加重复控制（Repetitive Control, RC）的复合控制策略。其中,准PR控制器用于实现对并网电流基频分量的无静差控制,重复控制器用于抑制特定次谐波分量;同时,考虑到系统的控制延时,采用状态观测器进行延时估计,并基于状态观测器设计了合适的延时补偿环节;此外,针对LCL的谐振尖峰,进行基于电容电流反馈的有源阻尼。最后通过仿真与实验,验证所提复合控制策略的可行性与有效性。     

非理想工况下并网逆变器的谐波分析与抑制

为了抑制电网电压畸变、死区时间、直流电压脉动等非理想工况引起分布式电源并网逆变器产生大量的谐波电流,通过对并网电流谐波的机理分析和数学推导,提出了d-q坐标下的PI+双侧重复控制的复合控制策略,并对复合控制策略进行谐波抑制特性分析,同时给出复合控制策略的设计方案。分析结果表明,复合控制策略可以降低波形的总畸变率(THD)和稳态跟踪误差。通过Matlab/Simulink仿真,验证了机理分析的正确性和复合控制策略的有效性。     

基于LCL滤波器的光伏并网复合控制策略

针对滞环控制精度低的问题,提出一种将滞环控制与重复控制有机结合的复合控制方法。复合控制保留了滞环控制良好的动态性能和重复控制较高的稳态精度性能。在此基础上,一方面提出了基于LCL滤波器的自适应变环宽滞环控制策略,另一方面,提出应用于LCL型逆变器的重复控制器,采用一阶超前环节进行相位与幅值补偿;利用陷波器消除LCL谐振尖峰,采用二阶滤波器进行高频衰减。最后在MATLAB/Simulink平台上仿真验证了复合控制方法的有效性。     

一种新型的复合控制方案在UPS中的应用

设计了一种新型的基于PI双闭环控制和重复控制的复合控制方案,并成功应用到300kVA UPS逆变系统之中.该复合控制方案克服了带有负载电流前馈的PI双闭环控制方案中整流性负载时输出电压质量不高的缺点,也解决了嵌入式重复控制方案应用在UPS逆变系统中对逆变器谐振峰值不可控的问题.实验结果表明、所设计的复合控制方案提高了UPS带整流性负载时的输出电压质量,可以将谐波畸变率(THD)控制在3%以内.     

基于PID和重复控制的UPS逆变器的研究

根据重复控制的无静态误差跟踪性和PID控制的快速响应特性,提出了UPS逆变器输出电压的重复与PID复合控制策略.重复控制可以减小周期性扰动产生的畸变,提高了系统的稳态性能;PID控制可以减小当系统受到较大的扰动时出现的超调和振荡,改善了系统的动态性能.实验结果表明,这种复合控制使系统得到了良好的动态和稳态特性,提高了逆...     

基于复合控制的单相并网逆变器研究

单相并网逆变器并网电流中含有大量谐波,传统的PI控制器难以满足波形跟踪需要,此处采用比例+重复的复合控制算法用于逆变器电流环控制器设计,通过串联校正调整控制对象幅频、相频特性,重复控制器可以提高系统稳态性能,通过比例控制器可以保障其动态响应速度,并给出了复合控制器详细设计方法.搭建了一台单相并网逆变器实验平台,通过实验...     

包含直流输电系统的公用信息模型的扩展

在对公用信息模型(CIM)研究的基础上,根据CIM规定的语义和语法,对CIM进行扩展,设计了直流系统特有的类,并在扩展CIM的基础上完成了交直流潮流框架设计。程序采用C 语言实现,使交直流潮流计算程序成为一个独立的、有良好接口规范和数据模型的应用组件,能够作为插件方便地嵌入能量管理系统(EMS)。     

DSP控制400Hz中频在线式不间断电源的研究

将重复控制技术用于400HzUPS逆变电源的逆变环节,构成了一种高性能、低成本的控制系统。提出一种基于嵌入式重复控制和比例控制的复合控制方案,详细分析了系统结构、重要控制参数的整定和软件实现方案,系统的核心控制芯片采用TMS320F240。实验结果表明,在数字化的400Hz中频在线式UPS逆变输出控制中,采用该控制方案可在额定负载范围内获得稳定正弦电压输出。     

井控与举升控制系统的供电设计方法研究

针对带压装置操作程序繁琐,用液压与自动控制相结合的方式形成井控设备与夹持装置的逻辑控制,实现了操作流程自动化。但有关供电设计部分保护功能简单、易间断、可靠性较低。首先介绍了液压与自动控制相结合的井控与举升控制系统设计原理,而后具体剖析了已有电源模块中双 AC/DC 转换器的冷备用、热备用衔接模式各自存在的问题,并提出了一种双AC/DC转换器供电系统设计方案。研究结果表明,双AC/DC转换器能够增强供电模块的可靠性,有效地解决了直流电源在供电中的可持续问题。     

基于TMS320F2812的变频调压功率信号源设计

研究了一种基于TMS320F2812数字控制的变频调压交流电源设计,应用TMS320F2812控制DC/DC和DC/AC两级,通过两级联合调节实现高精度的宽范围变频调压交流电源。给出了设计方案、参数和实验结果。     

三相AC/DC变换器的滑模电流控制

针对三相PWMAC/DC变换器的输入电流调节,提出了一种滑模电流控制策略,其直流侧输出电压通过PI控制器调节。在该控制策略下,PWMAC/DC变换器具有功率因数为1的高输入电能质量和极佳的输出电压特性。实验结果证明了该方案的有效性。     

双重化PWM整流器自抗扰模型预测直接功率控制

针对车载双重化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制性能易受到模型不确定性和列车运行条件(输入电压、功率等级、电路参数等)变化影响的问题,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)的双闭环控制算法。其中,外环基于自抗扰控制理论,构建了基于误差驱动的ADRC(error-based ADRC,EADRC)控制器调节直流侧电压;内环结合基于内模原理的功率补偿方案使用两步MPDPC算法实现电流信号的控制。仿真和实验将所提自抗扰模型预测直接功率控制(ADRC-MPDPC)算法与传统基于比例积分的直接功率控制(proportional integral-based direct power control,PI-DPC)算法和PI-MPDPC方法进行对比,结果表明所提策略在系统启动、负载变化及工况切换等场景表现出更优的动态特性和鲁棒性能。     

面向数据中心的高品质供电研究

数据中心现有供电方案一般需经过AC/DC和DC/AC 2次变换,同时不间断电源一般需通过逆变器为负载供电,其供电可靠性和供电质量有待进一步提高,为此提出一种面向数据中心的高品质供电方案。首先给出方案的拓扑结构,在此基础上分析了方案的工作原理及数学模型,并提出一种基于电压补偿、双电源功率均衡和紧急供电的协调控制策略,在MATLAB/Simulink中对面向数据中心高品质供电方案进行了仿真验证。研究结果表明,所提方案能够很好地补偿电网电压的暂升、暂降和谐波干扰等,实现双电源功率协调分配,保障双电源停电时的不间断供电。     

主从控制混合微电网中互联变流器控制策略

针对基于主从控制的交直流混合微电网,研究了孤岛模式下的功率平衡关系和互联变流器控制策略。主控制单元控制系统的功率波动,维持系统的稳定性,因此提出了主控制单元容占比的概念,来反映两侧微电网的运行状态;根据此概念,建立了交直流两侧的数学联系,设计了互联变流器的分区段控制策略,调节功率在微网间的流动,以实现两侧功率的相互支撑;为了避免互联变流器运行模式的频繁切换,设置了滞回比较环节,提高系统的稳定性。在PSCAD／EMTDC搭建了交直流混合微网仿真模型,结果表明,在孤岛模式下分区段控制策略能够实现对互联变流器的灵活控制,可准确调节交直流子网间的功率流动,实现系统的功率平衡以及各微网的电压和频率稳定。     

无旁路烟气脱硫系统的比例积分微分控制研究

介绍某电厂2×300 MW循环流化床机组无旁路烟气脱硫(flue gas desulfurization,FGD)系统中石灰石浆液箱液位、石灰石浆液密度、吸收塔浆液pH值的控制方案,阐述传递函数的求取和比例积分微分(proportional plus integral plus derivative,PID)控制参数的...     

基于电流模式的DC／DC升压变换器非线性PI控制

为改善DC／DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制,可以保证输出电压准确跟随期望电压。该控制器保留了电流模式控制的优点,结构简单,易于实现,并能克服系统非最小相位特性对控制性能的影响。同时,由于引入了输出电压的非线性积分,可以有效缩短过渡过程,提高稳态精度,并对参数变化有着很强的鲁棒性。对某DC／DC升压变换器的实验结果表明,所提控制器是可行的。