一种新型数字SPWPM逆变器

针对电压型高频链逆变器的控制,论述了一种新型数字正弦脉宽脉位调制(SPWPM)控制策略,分析了该控制策略的工作原理,并利用C8051单片机实现了该控制系统的算法.样机实验结果表明,采用该控制策略的逆变器克服了传统SPWM模式逆变器的缺点,既具有高频电气隔离功能,又有电路拓扑简洁等优点.实验结果也证实了该逆变器及其控制系统的可行性和有效性.     

基于电压瞬时值反馈的全数字SPWPM控制策略

针对电压型高频链逆变器的控制,提出一种基于电压瞬时值反馈的全数字化SPWPM控制策略,分析了该控制策略的工作原理,应用DSP TM320F2407对控制系统进行了设计。样机实验结果表明,使用该策略的逆变器具有输入电压范围宽,变换效率高,THD小和动态响应快速的优点。实验结果也说明所提出的控制策略是可行的,能够满足系统的稳态性能和实时性要求。     

高频链逆变器的全数字化混合SPWPM控制策略研究

对于高频链逆变器的控制,本文提出一种全数字化混合式正弦脉冲脉位调制(HSPWPM)控制策略,主变压器传递高频SPWPM波,根据输出电压和电流的极性对周波变换器的驱动逻辑进行分段控制,周波变换器的驱动脉冲为低频和高频调制的混合,推导了要满足电感电流磁通连续条件.介绍了该方法的工作原理,用Saber进行了仿真并制作了全桥-全波拓扑结构的300VA原理样机,仿真结果和实验验证了所提出方法的可行性,为进一步提高高频链逆变器的变换效率提供了一种新的方法.     

全桥全桥式高频脉冲交流环节DC/AC逆变器的研究

提出了一种新颖的全桥全桥式SPWPM高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑。对电路及其控制原理作了详细分析,仿真与试验结果表明这类电路拓扑的可行性。该电路具有拓扑结构简单、双向功率流、功率器件电压应力低、负载适应性强、易于控制、易于实现等优点。     

基于F240的SPWPM技术的研究

在分析正弦脉宽脉位调制(SPWPM)技术原理的基础上，给出了一种利用TMS320F240 DSP芯片产生SPWPM信号的方案。该方案实现简单，控制灵活方便。实验验证了该方案的正确性。     

一种基于F2812的SPWPM波形实现方案

在分析正弦脉宽脉位调制(SPWPM)原理的基础上,详细介绍了通过TMS320F2812型DSP芯片来实现SPWPM控制波形的方法,芯片频率高达150 MHz,使得该方案与其他方案相比在高频链逆变电源中更具优势。1.2 kW/50 Hz输出、40 kHz开关频率的实验结果证实了该方法的可行性和有效性。     

新型SPWPM模式变换器高频链原理分析

根据新型高频链SPWPM变换器的工作原理，建立了SPWPM逆变环节和周波变换环节的数学模型。对两个环节的输出波形进行了数学分析，得到了输出电压波形的解析表达式，揭示了它们的频谱特征。从理论上证明了“SPWPM波包含了SPWM波的全部信息，而不含调制波(基波)频率成分”的结论，及变换器高频链原理的正确性。分析表明该变换器设计思想新颖，易于实现。仿真和实验证明了理论分析是正确的，为深入研究该变换器提供了理论依据。     

高频隔离型光伏并网逆变器拓扑及其控制策略

在全桥倍流DC/DC拓扑的基础上加以改进,提出了一种高频隔离光伏并网逆变器拓扑,所提拓扑保留了倍流电路电流纹波小等优点;且高频变压器输出经过一级变换直接输出低频交流,无直流环节,有利于提高系统效率。引入混合型正弦脉宽脉位调制(sinusoidal pulse width and position modulation,SPWPM)策略,将正弦调制和高频逆变功能均在前级逆变器完成;后级倍流电路工作在工频和高频混合模式,有利于减小开关管损耗及保证电流平滑换流。同时为消除并网电流控制策略中静态误差等问题,采用比例谐振(proportion resonant,PR)控制器代替传统的比例积分(proportion integral,PI)控制器。仿真分析和实验结果验证了所提控制策略的可行性。     

Z源单相并网逆变器控制的实现

提出了Z源单相并网逆变器的控制方法;分析了Z源网络和并网逆变器的建模,并在此基础上设计了Z源单相并网逆变器调节器。Z源单相并网逆变器控制系统由Z源网络电容电压控制环和输出并网电流控制环组成。Z源网络电容电压控制环采用PID调节;输出并网电流控制环采用PI调节。仿真和实验都验证了Z源单相并网逆变器控制方法的正确性和可行性。     

Z源光伏建筑并网逆变器的无差拍控制研究

对一种新型的光伏建筑并网逆变器——Z源逆变器的无差拍控制进行了研究。在阐述了Z源逆变器的升压原理和无差拍电流控制原理的基础上,将无差拍电流控制应用于Z源并网逆变器控制中。通过MATLAB仿真表明,该控制方法控制策略简单、有效,具有良好的稳态和动态特性,实现了Z源逆变器的单位功率因数并网。     

具有功率约束的逆变器电源电压/功率统一控制模型研究

为了更有效和协调地控制逆变器,降低控制系统对参考电压的依赖,提出了基于电压相位控制的电源逆变器的统一控制方法。将逆变器控制为电压源,并控制逆变器输出电压的幅值以控制其输出功率不大于极限功率,同时控制逆变器输出电压的相位以控制逆变器的工作模式。电压相位控制为固定相位时,逆变器则工作于电压参考模式;电压相位随功率需要的变化而变化时,逆变器的工作模式则为功率跟踪模式。同时,逆变器两种模式间的转换过程平滑,这样消除了模式切换对电力系统的冲击。在Matlab/Simulink建立了仿真模型,并通过仿真验证了该模型的正确性。     

基于SVPWM的新型光伏并网逆变器的研究

本文根据光伏并网系统的特点和光伏系统对并网逆变器的要求设计了一种新型的并网逆变器。本逆变器不仅控制输出交流电流,而且增加了直流侧的稳定电压的控制,使逆变器的输出功率因数为1。本文从理论上详细的分析了控制方案的可行性,并在理论分析的基础上给出了基于SVPWM矢量控制的MATLAB仿真结果,验证了系统的稳定性和可靠性,并能显著的改善并网逆变器的性能。     

消除单相逆变器共模电压的混合型驱动方式的研究

为了从原理上消除单相逆变器所产生的共模电压,降低该变流系统的传导型干扰,本文分析了单相逆变器在单极性控制方式下产生共模电压的机理,根据逆变的换流过程对控制方式进行了改进,提出了无死区控制方式来消除单相逆变器共模电压新方法。为对比不同控制方式下逆变器产生的共模电压,对两种控制方式下的逆变电路进行了仿真和实验,结果表明无死区控制方式有效的消除了逆变器的共模电压,使得单相逆变系统所产生的传导型干扰得到了很大衰减。验证了无死区控制方式在单相逆变器中消除共模电压和降低传导干扰的有效性和实用性。     

基于DSP的有效消除数字控制延时的UPS逆变器多环控制策略

基于逆变器离散动态模型提出了一种高性能UPS逆变器多环控制方案,在数字控制UPS逆变器中,控制延时是限制其动态性能的一个重要因素,本文详细分析了不同控制延时对多环控制逆变器性能的影响,比较了各种消除逆变器控制延时的方法,采用了更改PWM有效模式的方法以有效消除控制延时,该方法简单可靠,不会涉及预测误差,并且很容易用DSP控制器实现。控制延时的有效消除极大改进了逆变器系统的稳定性和鲁棒性。此外,内外环增益通过无差拍控制理论确定以实现快速动态响应。将本文提出的控制策略应用于16位定点DSP控制的3.3kVA的逆变器样机中,并对比了传统的多环控制逆变器系统,仿真和实验结果表明,本文提出的控制方法能实现非线性负载下低THD(<1.9%),快速动态响应,适用于线性和非线性负载。     

电压不平衡条件下并网逆变器的直流电压控制

电网电压不平衡时,逆变器的并网功率中含有的二倍频谐波分量使得直流电压波动,影响其稳定性和并网质量。在不平衡电网电压条件下进行逆变器直流电压动态过程及其对输出性能影响的分析,在平衡的电网电压条件下的逆变器PQ控制模型基础上引入一个负序控制环,正负序叠加控制和直流电压控制改善了逆变器的控制效果,使得直流电压和并网功率波动更小,同时直流侧电容电压波动的减小也降低了逆变器并网电流中的3次谐波分量。仿真结果验证了并网逆变器控制策略的有效性和优越性,该方法能够提高了逆变器在电网电压不平衡条件下的稳定运行能力。     

三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法

针对微电网逆变器在并网切换时电流冲击大、在离网切换时直流侧电压波动等问题,提出了一种三相逆变器的双模式及其平滑切换控制方法。该方法包括稳态控制和切换控制两部分,其中,切换控制由软启动虚拟阻抗和单环电流反馈控制构成。同时,为防止逆变器在并网切换和稳态控制中,因相位误差造成的能量倒灌现象,提出了相位超前控制方法,并引入到下垂控制器中,给出了其频率调节实现方式。切换控制抑制了逆变器输出电流、入网电流的瞬间冲击,实现并网平滑切换。逆变器离网切换时,仅引入单环电流反馈控制加快入网电流泄放,避免由电流瞬时不平衡引起的逆变器直流侧电压波动。仿真和实验结果验证了三相逆变器的双模式及其平滑切换方法的可行性和有效性。     

基于优化滑模控制的小型风电并网逆变器研究

为改善小型风电并网逆变器的动态性能,针对传统PI控制的缺点,结合小型风力发电并网逆变器的数学模型,将滑模变结构控制应用到小型风电单相并网逆变器控制中。为有效削弱滑模控制的抖振问题,对指数趋近率进行了优化处理,推导了优化滑模控制在小型风电并网逆变器中的存在性及稳定性,改进后的控制提高了控制系统的稳定性和动态特性。最后搭建了仿真和实验平台,给出了仿真和实验结果。     

基于虚拟电阻控制环的并联逆变器简化控制方法

对于整个系统的扩展性和可靠性来说,几个小功率逆变器的并联运行比单个大功率逆变器运行要具备更多的优势。针对逆变器的并联运行,本文提出了一种基于虚拟电阻控制环的简化控制方法,该方法可以均衡无互联通讯线路的各逆变器的电流分布,进而抑制并联逆变器内部的环流。为了验证基于虚拟电阻控制环的简化控制方法,本文建立了由两个逆变器组成的并联拓扑实验电路,最后通过仿真和实验方法表明了本文所提控制方法的性能。     

单相光伏并网逆变器的无差拍控制研究

逆变器是光伏并网发电系统的核心设备之一,为了使光伏系统最大限度地输出高质量的电能,必须对逆变器电流进行快速有效的控制。阐述了光伏并网逆变器工作原理和无差拍电流控制方法,给出了逆变器占空比的计算和参考电流的获取方法,并将无差拍电流控制应用于单相并网逆变器控制中。MATLAB软件仿真表明,无差拍控制方法控制策略简单、有效,使用该控制方法的系统具有良好的稳态和动态特性,并网电流波形好。     

基于模型预测的微电源逆变器控制

微电源逆变器的传统控制方法具有设计复杂、鲁棒性低等缺点,为了提高微电源逆变器的快速准确响应,提出将模型预测控制(model predictive control,MPC)引入逆变器。根据逆变器并网孤岛状态运行需求,设计了模型预测PQ控制方案和基于下垂特性的U/f模型预测控制方案,通过LC滤波器中电感和电容建立微分方程,推导出相应的数学预测模型,在并网运行时,控制逆变器输出电流跟踪由功率指令生成的参考电流;在孤岛运行时,控制逆变器跟踪功率控制器生成参考电压和频率。仿真表明,2种控制方案都实现了有效跟踪,并且相比于传统PI控制,系统响应速度快、超调小控制精度高。仿真证明了控制策略的可行性,使逆变系统达到了良好的控制效果。