电网电压不平衡下燃料电池并网逆变器功率控制

基于参考指令变更的三相并网逆变器功率控制方法,通过调节影响功率波动的参考指令内的谐波分量可以实现逆变器电流质量和功率波动间协调控制,但不能实现三相电压不平衡下负序交流分量的无静差调整。针对此问题,提出了三相电压不平衡下燃料电池三相并网逆变器功率控制方法,构建了燃料电池三相并网逆变器电路拓扑结构。在此基础上采用无锁相环直接功率控制方法,采用全通滤波器对并网逆变器电路中的电压和电流基波分量进行90°相移,消除2倍频的负序交流分量,实现并网逆变器有功功率和无功功率的有效控制。仿真结果证明,所提方法控制的并网逆变器进网电流谐波含量为0.33%,输出电流正弦度较高,电网电压不平衡状态下仍能坚持对电流进行控制。该方法功率控制效果好,具有较强的安全性。     

无电解电容四象限变频器控制策略分析

针对传统四象限变频器直流母线采用大电解电容带来的缺点,以电梯变频系统为研究对象,对母线电容采用小薄膜电容的可行性进行分析,对电网侧变流器的双环控制策略展开了深入研究。网侧变流器采用了高阶的LCL滤波器,以更好地抑制并网电流的高次谐波。重点讨论了电流环和电压环控制策略,电流环采用PIR控制器,保证并网电流的总谐波满足并网要求,电压环采用PI控制加功率前馈控制,提高小母线电容时系统的稳定性。针对以上控制策略,搭建了离散化的Matlab仿真模型,并进一步搭建了样机,通过仿真和实验验证所提控制策略的正确性。     

基于电流加权平均法的LCL滤波并网逆变器控制技术

针对传统并网逆变器电流控制时存在的幅值和相位误差以及谐波失真问题，提出了一种基于电流加权平均法的控制技术，可获得较小的输出稳定误差和电流谐波失真。本文给出了该控制策略的理论依据和实现方法，分析比较了新方法与传统控制方法的特性差异。通过对5kVA燃料电池逆变并网发电电源的仿真和试验验证了该控制策略。     

一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法

为了简化三相并网逆变器的谐波补偿控制,同时提高并网逆变器对电网背景谐波电压的抗干扰性能,提出一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法,该方法将本地谐波补偿和抗电网背景谐波电压扰动在三相并网逆变器控制中予以统一考虑。所提控制方法可根据控制目标的不同,在谐波抑制和谐波补偿两种模式下灵活切换。谐波补偿模式,在不需要进行谐波电流检测的前提下,可实现对本地负载谐波电流的有效补偿,简化了谐波补偿时并网逆变器的控制操作;谐波抑制模式,可抑制电网背景谐波电压对逆变器输出电流的负面影响,从而提高并网逆变器的抗干扰能力。通过对同步旋转坐标系下控制器到静止坐标系的等效变换,建立了整个控制系统在静止坐标系的频域模型,分析了系统的频域跟踪特性和稳定性。仿真与实验结果证明了所提方法的有效性。     

双馈风力发电变流器控制策略研究

基于背靠背变流器的大功率双馈风力机并网时,由于电网自身谐波的污染,会导致系统并网电流谐波问题。基于二阶广义积分器(SOGI)进行锁相环(PLL)控制,实现电网频率的稳定检测;基于定子磁链定向控制,采用谐振控制器实现对并网电流谐波的抑制。通过仿真和实验验证了控制算法的有效性。     

一种微电网并网接口混联主电路及控制方法

为提高微电网并网连接点的电能质量,提出了一种微电网并网接口混联主电路及控制方法。该主电路通过整流器稳定直流输出电压,通过并联逆变器和串联逆变器补偿并网点谐波电流和谐波电压。最后,采用Matlab/Simulink对所提出的主电路与控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:微电网并网接口混联主电路及其控制方法可以改善微电网并网连接点电流和电压的质量,实现了微电网与主电网之间的友好并网。     

一种新颖的电压控制型逆变器并网控制方案

逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测算法检测并网电抗两端的电压谐波,利用重复控制发出对应的谐波电压补偿电网谐波影响,减小并网电抗上的谐波电压差,达到降低并网电流总体谐波畸变率的目的。分析此方案的工作原理,设计控制器的关键参数和快速检测算法,并通过Matlab仿真和样机实验证明其有效性。     

基于PIR调节器并网逆变器电流谐波抑制策略

针对电网电压发生畸变并含有5次、7次谐波电压时,并网逆变器的并网电流就会产生相应的谐波脉动情况,建立了并网逆变器模型,采用了比例-积分-谐振(PIR)控制方法抑制逆变器并网电流谐波。通过Matlab/Simulink仿真理论分析了方法的正确性,最后通过2 k W并网逆变器试验平台验证了理论分析的有效性。     

风电并网用全功率变流器谐波电流抑制研究

电网低次谐波电压和电力电子器件的非线性将使得风电并网变流器产生较重的并网谐波电流,为改善风电并网用全功率变流器系统的输出电能质量,在详细分析网侧变换器的谐波数学模型的基础上,提出一种抑制并网低次(5、7、11、13次)谐波电流分量的交叉耦合控制策略。该控制策略通过在多同步旋转坐标系下检测各次并网谐波电流的直流分量,采用电流交叉耦合控制方式实现对各次谐波电流的准确控制,详细分析并设计谐波电流交叉耦合控制器。所提控制方案考虑了各次谐波电流回路的交叉耦合影响,可有效降低各次谐波电流以及基波电流之间的相互影响作用,有利于提高系统工作的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制方案的正确性和可行性。     

基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究

根据质子交换膜燃料电池（PEMFC）发电系统运行特性,建立PEMFC并网控制系统模型,设计基于d轴虚拟电网磁链定向的矢量控制策略（VFOC）和改进的虚拟电网磁链观测器,并通过采用IEEE Std1547-2003标准,对并网电压、电流的总谐波畸变率（THD）进行仿真测试。结果表明,该PEMFC并网控制系统能够实现单位功率因数运行,而且通过FFT分析证明该并网系统也能够较好地降低电压和电流总谐波含量,验证了所设计并网系统的正确性和有效性。     

有源电力滤波器与高压变频器结合应用研究

根据目前很多大中型企业使用的高压变频器存在的问题,如电网的谐波污染、电网功率因数低,提出了将有源电力滤波应用在高压变频器上。将有源电力滤波器和高压变频器结合起来应用,能很好地实现节能减排,还能减小用电设备对电网的谐波污染和提高自身的功率因数。     

单相SVG三次谐波电流产生及抑制研究

单相SVG运行时,其直流侧电压中存在二次谐波,二次谐波电压经过调制后会产生三次谐波电压,从而使SVG输出电流中含有三次谐波,三次谐波电流会对电网造成污染,增大逆变器的容量。文章在分析单相SVG输出电流中三次谐波电流产生原因的基础上,提出在电压控制环中加入带阻滤波器来抑制三次谐波电流的措施,建立了仿真模型,并对仿真结果进行比较,分析了带阻滤波器对直流侧电压控制的影响,表明方案对输出的三次谐波电流有较强的抑制作用。     

引黄工程平鲁泵站接入系统及干线扩机后谐波分析计算

阐述了随着变频调速技术的日益成熟,变频器驱动交流电动机的变频调速系统已成为交流调速的主流,变频调速系统作为供电网的主要谐波源之一,对其进行谐波分析是必要的。针对万家寨引黄工程平鲁泵站及各干线的变频调速机组进行谐波分析计算,结果表明泵机投运后会对电网造成谐波污染,建议控制变频机组同时投运数量,并且在变频装置中装设滤波器。     

具有自适应无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计

针对电网的污染问题设计了太阳能光伏并网逆变器,实现向电网传递有功功率的同时对电网电流中的无功和谐波分量进行补偿,改善电网质量,使电网电流正弦化。基于自适应陷波滤波器ANF原理,介绍了一种适用于单相电路负载的无功和谐波电流提取的新方法。该方法能较为准确快速地检测出所需信号的幅值、相位和频率等信息,并且在负载变化时保持较快的响应速度。最后,在Matlab/Simulink环境下对该理论进行仿真,验证了该方法的可行性。     

预测电流控制双开关型双Buck并网逆变器

双Buck逆变器具有可靠性和效率高的优点,常被用作新能源发电和不间断电源的解决方案。双Buck逆变器存在输入电压高、双极性调制的缺点,采用双开关型双Buck逆变器消除这些不足,双开关型双Buck逆变器主要采用滞环电流变频控制,谐波频谱宽、滤波器设计困难,对功率器件的开关速度要求高;为此,采用SPWM控制方式实现逆变并网,使谐波频谱固定易滤除;同时通过预测电流控制策略消除电网电压扰动,提高逆变器的性能。最后通过PSIM仿真验证了理论分析与设计的可行性。     

有源电力滤波器在大功率变频器供电电网中的应用

变频器的大量应用,加重了电网的谐波污染。详细分析了变频器产生谐波的机理及其危害,针对南阳卷烟厂配电系统中因大功率变频器产生的谐波问题,采用有源电力滤波器进行谐波补偿,现场运行结果显示：有源电力滤波器能够较好地补偿变频器产生的谐波。     

基于电容电压反馈的直驱风力发电变流器控制

在兆瓦级直驱型风力发电系统中,并网变流器控制是实现电能回馈电网的重要环节.针对采用LCL型滤波器结构的风力发电并网变流器在谐振频率附近的不稳定性、选择基于电容电压超前校正结合电网电压电流双前馈补偿间接控制变流器并网输出电流的控制策略.实验结果证明,采用该控制策略可以有效实现并网变流器稳定运行.抑制网侧输出电流谐波,同时具有较好的动静态性能.     

中小功率并网逆变器中滤波器的分析和设计

小功率并网逆变器输出含有较多的谐波,直接并网会给电网带来一定的谐波污染。传统的无阻尼LCL型滤波器存在零阻抗谐振带,很难滤除谐振频率附近的谐波,同时也会影响电流跟踪的精度。在无阻尼的LCL型滤波器基础之上,设计了带阻尼的滤波器;并且利用仿真软件分析了阻尼电阻值对系统损耗和滤波效果的影响。对样机输出电流进行傅里叶分析可知阻尼型滤波器能够显著地减少输出电流谐波含量,同时提高电流跟踪精度。     

基于虚阻尼控制的T-SAPF滤波系统谐振抑制研究

为了降低整流桥、变频器等强非线性负载向电网引入的谐波污染,提出一种由并联型有源电力滤波器(SAPF)与晶闸管投切滤波器(TSF)构成的T-SAPF混合滤波系统。针对TSF可能与电网发生并联谐振的问题,在对谐振机理进行分析的基础上,提出一种可以抑制系统并联谐振的SAPF虚阻尼控制策略,将自调谐滤波算法应用于阻尼电流指令的提取,并根据三个约束条件来界定阻尼系数的有效值域。仿真结果表明,该虚阻尼控制策略能够有效抑制系统的并联谐振,降低谐振时PCC电压的畸变程度,同时保证谐波电流的补偿效果。