基于线电流解耦的三相光伏逆变器控制研究

三相半桥电压源型逆变器存在三相开关控制相互干扰的问题,要实现定频滞环控制,必须对三相开关控制进行解耦。如果采用基于相电流的解耦控制方法,电流误差准确度过分依赖于逆变器交流侧的电感参数。提出基于线电流的解耦控制方法,保持某相开关状态不变,实现另外两相线电流控制的解耦,有效改善光伏逆变器输出性能;并通过采用基于积分法的定频滞环电流控制算法,提高系统控制精度。Matlab仿真结果证明,基于线电流解耦的解耦控制方法,能准确实现电流跟踪;积分滞环电流控制算法在实现定频控制的同时,能有效降低输出电流低次谐波含量,减少稳态误差。     

三相H桥级联逆变器的错时采样单周期控制策略

针对三相H桥级联逆变器提出一种单周期控制策略,推导了各逆变单元开关的占空比计算公式,指出可通过控制开关的占空比使每个开关周期中开关变量的平均值等于或正比于控制参考量;为了增加级联逆变器输出电压的电平数,提出将错时采样技术应用于级联逆变器单周期控制策略的方案,即将各逆变单元的采样时间依次错开。仿真结果验证了错时采样单周期控制策略用于三相H桥级联逆变器的可行性,且该控制策略可使逆变器的输出电压具有较小的谐波含量,且响应快速,鲁棒性强。     

改进电流型三相并网逆变器控制建模和仿真

研究改善传统三相并网逆变系统并网功率不易控制的问题,针对电网稳定控制供电,为了提高并网动特性,提出了一种基于正弦波脉宽调制与电流控制相结合的新型控制方案.对三相逆变器的输出参数应用PARK变换,并采取双电流环PI加前馈控制策略,实现了对电流的有功分量与无功分量对并网逆变器系统输出性能的控制.在Simulink环境下建立了系统的仿真模型,仿真结果表明,改进型的电流控制方法可以有效控制并网系统的有功与无功功率,谐波畸变小,是一种有较强应用价值的三相逆变器控制方案,为设计提供了科学依据.     

基于全通滤波器的比例复数积分控制分析

传统比例积分控制单相并网逆变器存在稳态幅值和相位误差问题,同时谐波成分较大。基于此,采用具有零稳态误差和低谐波注入特点的比例复数积分(PCI)控制方法,复数环节通过全通滤波器实现,在单相并网逆变器系统中,无需构造虚拟三相坐标系或者dq坐标系,简化了控制系统结构。用Simulink对相同条件下的PI和PCI控制进行了仿真分析,PI控制的单相逆变器输出电流THD值为0.83%,而PCI控制的THD值为0.46%,若再加入多重PCI控制,可降至0.25%。仿真结果验证了PCI控制下的单相并网逆变器具有良好的稳态性能以及对并网电流谐波的抑制作用。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

改进无差拍控制在单相并网逆变器中的应用

为解决在单相并网逆变器中应用无差拍控制时,由于采样及处理器计算的延时而导致系统不稳定的问题,提出了一种基于CMAC神经网络的无差拍控制策略。控制策略通过MPPT算法跟踪光伏电池的最大输出功率,然后将最大功率减去电路中功率损失后除以电网电压的有效值平方得到逆变器参考电流的系数k,再根据CMAC神经网络预测出下一时刻的电网电压和参考电流,最后计算出下一时刻的开关周期的占空比对逆变器进行控制。此方法实现了对采样及处理器计算的延时的补偿,可提高了系统的稳定性,使并网逆变器的输出电流快速、准确地跟踪电网电压,降低逆变器输出电流中的总谐波歧变。通过对该策略进行了仿真和试验,结果表明该控制策略有效性和可行性。     

具有谐波补偿功能的微源逆变器控制研究

对一种具有谐波补偿功能的微源逆变器进行研究,即在一套逆变装置上同时实现并网和谐波补偿两种功能。首先,将谐波补偿量引入逆变器控制中,实现谐波补偿功能。并且逆变器直流侧的储能装置,可保证对谐波电流进行长时间补偿。其次,依据逆变器容量、发电单元输出及谐波功率,控制逆变器工作在最佳状态。最后,利用Matlab/Simulink验证所设计逆变器的可靠性及控制的有效性。     

基于单周期的三相并网逆变器控制策略研究

研究单周期控制及三相并网逆变电路的优化设计问题,将单周期控制方法运用到并网逆变器中,提出了一种基于单周期的逆变控制策略.分析了三相并网逆变器中开关管的动作顺序与电网电压的关系,推导出了开关管的触发脉冲与电网电压之间的逻辑关系,提高了控制性能.实验结果证明将单周期控制策略应用于三相并网逆变器中可以快速地将输出畸变电流校正为正弦电流,并实现输出电流对电网电压的跟踪,达到很好的功率因数校正效果.     

改进型有源滤波器滞环电流控制方法

并联有源滤波器的变环宽滞环电流控制方法可根据电流幅值的变化实时调整滞环宽度,在保证参考电流跟踪精度的前提下,有效控制了逆变器的开关频率。对传统的变环宽滞环电流控制方法进行改进:增加环宽微调环节,当逆变器开关频率较低时,给已计算出的环宽值加入一个负的微调量,使环宽值减小。Matlab仿真结果表明,采用改进型变环宽滞环电流控制方法对并联有源滤波器谐波电流进行跟踪补偿时,系统总谐波畸变率为1.80%,小于采用传统变环宽滞环电流控制方法时的总谐波畸变率,且逆变器实际开关频率更加接近设定值。     

基于改进型重复PI控制的三相并网逆变器

针对三相大功率并网逆变器在开关频率较低情况下采用传统重复PI控制策略所存在的控制精度问题,提出了一种降低其输出并网电流THD的改进型重复PI控制策略.该策略基于线性插值理论计算出重复控制相位补偿中的分数拍提前,从而实现了电网全周期范围内的任意相位补偿,克服了整数拍相位补偿精度不高的问题,改善了并网电流的波形质量,同时对...     

带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制研究

为了提高光伏逆变器并网电流质量,鉴于有源滤波器的控制算法,提出了一种新型的带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制策略。首先,采用锁相环分析电网电压矢量相位角,并根据光伏阵列输出的功率计算光伏并网逆变器的基波输出电流。然后,通过自校正滤波器技术提取网侧负载谐波电流。最后,根据基波输出电流与负载谐波电流确定T型三电平光伏并网逆变器的开关导通序列。为验证该控制策略,搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型。仿真试验结果表明:该控制策略可有效改善网侧谐波电流,提高并网电流质量,在不增加设备的前提下实现光伏并网与有源滤波双重功能。该研究对于T型三电平逆变器在光伏并网及电能质量治理领域的推广应用具有重要价值。     

三相电压型PWM整流器模型预测直接功率控制

通过对三相电压型PWM整流器传统直接功率控制(DPC)引起的开关频率不固定,网侧电流谐波分量高,系统调节时间长等问题的分析,提出一种电压型三相PWM整流器模型预测直接功率控制方法,应用模型预测理论构建目标函数并对目标函数进行求偏导,对下一个采样周期的有功功率和无功功率变化进行预测,将模型预测理论与二阶拉格朗日插值法相结合进行功率修正,实现了有功和无功功率的实际值与预测值的误差最小,并采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)产生PWM信号驱动整流器功率开关,实现固定的开关频率;仿真结果表明,本方法具有良好的动态和稳态性能,系统对电感参数的变化不敏感,有效降低了交流测电流总谐波失真(THD),提高了交流侧功率因数。     

三相电压型PWM整流器自抗扰控制

针对三相电压型PWM整流器本身的非线性特点,提出一种非线性控制策略.采用自抗扰控制技术设计了电压和电流控制器,具有鲁棒性强的特点.通过电压控制器对负载扰动进行补偿,消除了负载扰动带来的输出直流电压稳态跟踪误差.三相电压型PWM整流器的开关信号利用空间矢量脉宽调制方法生成.仿真结果表明,本文所提控制策略是有效的     

一种三相四桥臂逆变器的新型控制方案

针对在不平衡或非线性负载条件下,普通的三相三桥臂逆变器无法产生三相对称电压,基于Simulink仿真平台,提出了三相四桥臂逆变器的新型闭环控制设计方案。此方案逆变器的前三桥臂采用空间矢量脉宽调制(SVPWM),第四桥臂采用跟踪前三相电流信号的电流滞环调制(CHBM),相对于传统的四桥臂一体化的SVPWM调制,控制系统设计简单,易于分析。仿真结果表明:与普通逆变器相比,采用本文控制方案的四桥臂逆变器输出的波形更加平滑,不仅增强了系统带不平衡负载的能力,而且改善了逆变系统的效率和总谐波失真(THD)。     

容错逆变器驱动的PMSM双环预测控制的研究

为了提高三相四开关容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统的性能,提出了调速系统双闭环预测控制策略。在转速环中设计了带扰动补偿的模型预测控制方法,通过离散扰动观测器估计负载扰动并进行前馈补偿,与模型预测速度控制相结合得到[q]轴电流环的期望给定值。在电流环中设计了基于离散滑模的有限控制集模型预测控制方法。通过与传统PI、FCS-MPC方法进行仿真对比,验证了该方法在空载启动、给定转速突变以及存在负载扰动、参数变化时,可使容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统具有更好的动态响应能力和鲁棒性。     

PSPWM控制超声电源的研究

传统超声电源的功率调节有整流侧、直流侧和逆变侧三种调节方式,其中,逆变侧调功以硬开关PWM(脉宽调制)控制方式为主,功率器件工作于硬开关状态,开关损耗大,EMI较大,系统效率低.文中阐述了一种采用软开关PSPWM(移相脉宽调制)逆变侧调功的功率调节方式,对其工作原理、工作过程及逆变器的输出电压电流波形、功率进行数学分析,并利用Pspice软件进行仿真.结果表明,采用软开关PSPWM的控制策略,可以实现逆变器输出功率的调节,同时开关器件在零电压开通和关断,实现ZVS软开关,大大减小开关器件的功率损耗,提高了系统的效率,在超声电源研制应用中具有一定的可行性.     

矢量变频异步电机的参数辨识技术研究

为提高矢量控制变频调速系统的静、动态性能,提出一种基于变频器自身的异步电机参数辨识新方法,采用SVPWM技术控制逆变器向异步电机施加直流或者交流信号激励,通过检测输出响应,实现对异步电机定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感及定转子励磁电感等参数进行辨识。针对输出响应信号存在噪声和谐波的特点,利用离散傅里叶变换(DFT)提取出基波电流、电压的幅值和相位等有效信息。采用基于SVPWM的死区效应时间补偿方法,避免了逆变器开关管的开关延迟、管压降及死区时间对参数辨识的影响。最后,在以TMS320F2808 DSP为控制核心的矢量变频器中采用该方法进行参数辨识实验,实验结果表明该方法的正确性。     

基于滑模控制的三相双降压式并网逆变器

对三相双降压式并网逆变器这一新型拓扑的滑模控制进行了研究,使系统获得良好的鲁棒性。首先,对三相双降压式并网逆变器进行了等效分析。然后,根据等效分析电路重点对其滑模控制进行了设计,并在控制律中采用了平滑函数来取代符号函数以削弱抖振。仿真结果表明,采用滑模控制后的三相双降压式并网逆变器具有很好的动态和稳态性能,且输出的并网电流谐波含量低,波形质量好。     

应用于感应电机矢量控制中的逆变器死区补偿

为了减小电压源型逆变器死区时间引起的输出电压畸变,对死区产生的原因进行分析,总结出三点原因,列出误差电压计算公式,最后运用到感应电机矢量控制中,对u_a、u_b、u_c三项输入到逆变器中的电压进行补偿。该补偿策略首先计算控制周期内的误差时间,算出误差时间与电流的对应关系,最后将算出的周期T_S内误差电压补偿到逆变器输入端上。通过补偿误差电压,降低了电流谐波对控制系统的影响,同时电网侧的能量利用率得到了提高。实验结果表明,该策略对电流波形起到了改善作用。     

并网逆变器简化矢量选择定频预测电流控制

双矢量模型预测控制需要用遍历法预测基本电压矢量组合作用下的系统行为,计算量较大,同时因为缺乏调制单元而存在开关频率不固定和并网谐波含量高的问题。为此,提出一种并网逆变器简化矢量选择预测电流定频控制。通过判断电流预测差值所在扇区,每个周期采用3个电压矢量控制,通过电流无差拍计算每个电压矢量作用时间,结合不连续DPWM1调制得到开关信号,实现计算量减小,输出电流定频控制且谐波含量降低。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。