基于PLL的VSG并网控制研究

新能源通过电力电子接口接入电网也为电网的稳定运行带来了新的挑战,逆变器由离网模式切换到并网运行模式的瞬间容易产生较大的冲击电流. 现提出一种基于锁相环虚拟同步发电机的预同步并网控制技术能够有效解决这一问题. 该控制策略下的逆变器能够平滑并网、电压相位的同步追踪有效抑制了冲击电流、实现离并网的快速切换,同时改善了并网逆变器的性能、增强了电网的稳定性. 最后,通过搭建并网虚拟同步发电机模型验证了该设计的正确性和有效性.     

并离网逆变器的控制研究

研究了一种既能够工作在并网,也能工作在离网状态的逆变器.在市电异常时,并网逆变器能够可靠地切换到离网模态保证本地重要负载供电.重点分析了工作在离网模式下的控制策略及切换方法,通过电感电流无差拍内环控制来实现输出输入电压与电流内环的扰动作用,提高了内环的跟踪速度.在离散域下分析了无差拍模型电感参数的匹配范围,针对数字控制延时降低了模型电感参数匹配范围并引起系统稳定裕度变小的问题,提出了改进型的无差拍电流内环控制,提高了系统的稳定裕度.最后通过实验证明了该控制算法的可行性和优越性,以及适合设计的切换要求.     

基于直流母线电流极性平均值的负载串联谐振逆变器谐振频率跟踪方法

负载串联谐振逆变器,当负载参数变化时必须同步改变逆变器工作频率以适应负载变化来获得最大输出功率。通常采用锁相环技术完成谐振频率跟踪,需要同时测量逆变器输出电压和负载电流,电压、电流测量延迟时间的差异会造成频率跟踪误差。为了消除频率跟踪误差,文中提出了基于直流母线电流极性平均值的负载串联谐振式逆变器谐振频率跟踪方法。论文分析了逆变器直流母线电流极性信号平均值u与逆变器工作频率f及电路参数(L、C、R)关系,由于u反映了电路参数和逆变器工作频率变化,u最大值U对应于谐振频率,所以用U作为参考信号,u作为反馈信号,构成闭环谐振频率跟踪控制系统,通过比较u的变化情况,确定频率的增减,给出了频率跟踪流程,仿真和实验结果表明该方法能够很好地实现负载串联谐振逆变器的谐振频率跟踪。     

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.     

基于同步发电机模型的微网逆变器控制仿真研究

以配备储能装置的微网逆变器为研究对象,借鉴同步发电机机组调速及励磁控制原理,设计微网逆变器控制器,将逆变器整定为虚拟同步发电机(VSG),使其具备功率控制和调压调频的功能。为了能模拟同步发电机的电磁暂态过程,在功率控制环路中添加功率微分补偿环节和励磁电流控制环节,减小负载突变或者模式切换造成的电流冲击。设计VSG在离网、并网以及模式切换时的控制方案,搭建1台10kW的VSG机仿真模型,并验证了控制策略的正确性。     

基于矢量控制的交流永磁电动机伺服系统研究

永磁同步电动机伺服系统具有较高的性能指标,被广泛应用于智能机器人、风力发电等运动伺服系统中.重点研究了永磁同步电动机的电流环设计,通过建立永磁同步电动机的数学模型,分析电磁转矩与电流的关系,对逆变器采用一种基于反馈解耦的间接电流控制,对id、iq解耦,引入PI控制器,通过控制逆变器的输出电压来调节逆变器的输出电流.为提高直流电压利用率,逆变器采用SVPWM调制方法.最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,通过观测永磁同步电动机在负载启动、负载增大时的转矩、转速等波形可知,本文提出的电流环设计,可以使得伺服系统具有较好的抗扰动性能和跟随性能,同时,在负载发生变化时,具有较快的响应速度.     

基于双向DC/DC变换器的光伏电源系统

对于光伏电源系统中如何将光伏阵列、储能单元与负载连接是十分重要的。该文提出一种新型的独立光伏电源系统。光伏阵列通过单向直流变换器与逆变器相连向负载供电,蓄电池采用双向直流变换器连接至逆变器输入端完成能量双向流动。并采用一种具有良好动态和稳态性能的双模最大功率点跟踪控制算法,Matlab仿真结果表明该方法的可行性。最后介绍了基于DSP的新型独立光伏电源系统的实现方案。     

带有虚拟阻抗的逆变器并联改进型下垂控制

给出了一种单相电压源逆变器(VSI)并联系统的控制策略.该控制策略应用dq变换得到有功电流和无功电流来替代传统下垂控制中的有功功率和无功功率,降低了负载电压波动对下垂控制方程的影响.为了进一步提高逆变器的输出特性及更大程度上消除环流,在下垂控制的基础上加入了虚拟阻抗控制.相比其他控制方法,该控制策略不但可以使逆变器工作过程实现输出有功功率的均分,而且具有良好的动态特性.同时,无互联线控制方式使得该方法便于逆变器的热插拔和冗余设计.仿真结果证明了该控制方法的可行性和优良性能.     

基于DSP的新型掉电快速检测系统

不间断电源UPS的核心是电源质量的检测与切换,当市电出现异常时,需要快速地将负载切换到后备电源供电.为了保证检测切换的正常进行,该文设计了一种基于DSP的快速检测方案,通过将检测到的波形与预先设定的标准波形进行对比实现检测.该系统在保证抗干扰性、切换可靠性的同时,提高了数字化程度,精简了元器件数量,降低了成本以及体积,...     

电网短路时交流励磁发电机的改进励磁控制策略

随着分布式电源技术的发展,越来越多的交流励磁发电机接入配电网络运行.在电网故障时,为了提高系统供电的可靠性,整个配电网络可能解列成许多孤立的子系统继续运行.配电网络子系统在故障后将可能长期处于非对称运行状态,这将引起发电机定子产生负序电流和负序磁场,从而严重危害发电机的安全运行及降低供电质量.由于交流励磁发电机具有多于传统同步发电机励磁控制的自由度,因此可根据发电机非对称运行的特点,通过适当的励磁控制可能在系统非对称运行时维持良好的供电质量,提高供电的可靠性.     

分布式电源对配电网自动重合闸的影响研究

含分布式电源的配电网一般为双电源或多电源供电系统,需要对其重合闸方式进行研究,以保证设备安全.以含分布式电源的解列重合闸为例,对系统侧电源重合于永久故障形成的冲击电流进行分析.从机理上讨论了无压检定和同步检定的在含分布式电源系统中的应用.通过仿真验证了无压检定和同步检定重合闸后电流变化过程,并求出分布式电源并网时冲击电流最小的最佳重合闸时间.     

电力操作电源系统的设计

为了进一步提高操作电源的稳定性,设计了一种基于AT89S51单片机控制的UPS-220V/3A电力操作电源系统.该系统主要由整流、直流变换、智能控制三大部分组成.首先整流部分利用该电路特有的两个控制环相互作用提高输入侧功率因数;然后直流变换部分采用高频逆变电路、高频变压器以及全波整流相组合以实现稳定的直流输出;通过输入模块和显示模块,调整充电电流等级和控制充电模式并进行显示;最后控制部分利用AT89S51单片机采集信号并进行处理,通过控制高频逆变模块来控制系统的稳定以及实现输出电压的可调.该操作电源系统在市电输入时能稳定电压;当市电断开或输入异常时,可对负载进行零时间切换供电.结果显示输出电压偏差在±0.5%以内,输出纹波系数在0.1%以内,供电稳定,负载正常运行.     

克服大功率单相电阻性负载对电力系统危害的方法

提出了用斯柯特变压器再加平衡电容为该种负载供电,可使三相电网电流平衡而消除大单相阻性负载对电力系统的危害。     

供电实时监测信息管理系统的设计与实现

采用 ＶｉｓｕａｌＣ＋＋工具,结合 ＡｃｔｉｖｅＸ技术;以电力参数测试仪和脉冲电度采集器为测量仪器,通过ＯＤＢＣ数据源访问和操纵数据库,成功地实现了工厂供电系统的实时监测及信息管理功能。     

电动车无线能量互充系统及其恒流控制

针对电动车行驶途中可能出现电量不足的突发情况,提出了一种新的能量互充系统,用有富余电量的私人车辆或者专门提供能量补给服务的车辆为缺电车辆提供应急性能量补给。给出一种结构对称和参数对称的主电路拓扑,并引入移相控制策略来实现恒流充电。建立了系统的等效电路模型,推导出了发射端逆变器移相角与充电电流、发射线圈与拾取线圈距离之间的函数关系式。仿真和实验结果均验证了该系统及控制策略的可行性。     

一种快速起振中频电源的研究

中频电源是感应加热领域常用的一种设备.传统的中频电源采用扫频方式起振,其一次起振成功率不高,特别当负载变化时容易引起停振现象.针对这些问题,本文提出了一种半桥串联谐振快速起振中频电源电路.电路自动捕捉负载谐振频率,使系统自动进入谐振工作状态.通过对半桥串联谐振逆变器电路的分析、计算,再通过工作电路的实际测试,表明该设计...     

变电所直流屏逆变电源的仿真分析与设计

介绍了变电所直流屏逆变电源的主电路设计和控制系统的选择 .主要利用MATLAB中的Simulink对单相逆变电源的几种多闭环反馈控制拓扑进行了仿真分析 .通过比较仿真结果 ,选择了带滤波电容电流反馈的多闭环控制系统 ,这种控制系统具有稳态性能好 ,响应速度快的特点 .