基于DSP的3kW单相光伏并网逆变器设计

基于光伏并网逆变器的基本原理和拓扑结构,提出一种基于DSP的3 k W非隔离型光伏并网逆变器的设计。通过理论分析和计算,进行电路元件参数的设计,包括主电路参数、检测和保护电路、驱动电路的设计。搭建3 k W实验样机一台,样机实验表明,该设计方案满足了逆变器的设计要求,能够实现安全、可靠并网运行,输出电流具有较低的谐波含量。     

一种实验型单相光伏并网逆变器的设计与实现

为缓解化石能源危机和优化光伏并网技术,设计并实现了一种实验型单相光伏并网逆变器。以32位单片机STM32F103ZET6为微控制器,采用H6桥式拓扑结构作为逆变主电路。根据实验型单相光伏并网逆变器的组成结构,分别对其内部模块、电路控制系统、检测系统平台进行了研究、设计及制作;对并网逆变器在实验室条件下进行多次测试并研究分析了影响其并网效率的一系列因素。MATLAB仿真结果和实验数据表明:该逆变器可以提高系统动态响应速度,并降低并网电流谐波含量。     

联网微型光伏逆变器分段混合控制方法研究

针对交错反激微型光伏逆变器在临界电流连续模式(BCM)控制下开关管频带宽、控制复杂和在电流断续模式(DCM)控制下变压器功率转换密度低、并网电流质量差等问题,提出了一种分段混合控制方法。该控制方法对微逆变器的工作周期进行了分段,使微逆变器在单个反激式的电流断续模式下和交错反激式的临界电流连续模式下交替工作。详细分析了分段混合控制下交错反激变换器产生正弦电流的原理,给出了具体实现方案的开关序列和波形。研究结果表明,分段混合控制方法作用下联网微逆变器可实现与电网电压同频、同相的并网电流输出,并提高微逆变器工作效率和功率转换量,该控制方法适合于微逆变器的各个功率等级。     

内模控制方法在永磁直驱潮流发电系统中的应用研究

针对永磁直驱潮流发电控制系统设计的问题,对潮流流速模型、最大功率追踪策略、永磁电机矢量控制、并网逆变器控制等方面进行了研究,提出了一种基于内模控制的转速控制算法以及一种新型的并网逆变器模型。使用内模控制器代替了机侧转速外环PI控制器,同时使用并网逆变器小信号模型设计了较准确的并网逆变器的控制参数。最后,基于上述算法和模型,在Matlab软件平台中对潮流发电系统进行了仿真,并对比了传统PI控制和内模控制下潮流发电系统的输出波形。仿真结果显示,所提出的优化控制策略能够准确控制发电机输出的有功功率、并网有功功率并且能够实现无功功率独立调节以及高功率因数并网运行。     

一种新型电流源高频链逆变器的研究

电流源高频链逆变技术存在3种拓扑结构,即单管单向﹑单管双向﹑全桥双向电流源高频链逆变器.提出了另一种全新的拓扑结构,即半桥双向电流源高频链逆变器.这种拓扑结构不仅克服了电压源高频链逆变技术固有的电压过冲的缺点,而且具有拓扑结构简单、体积小、使用器件少并能自动实现能量的双向流动等优点.主要阐述了该逆变器的工作原理、工作模式和控制方案.最后通过计算机仿真对这种拓扑结构分别进行验证,并给出实验结果.     

基于单周控制的单相并网逆变器仿真分析

为研究太阳能光伏发电单相并网问题,将单周控制技术应用到并网逆变器中.在开关周期内利用单周控制原理对每个开关管进行了精确控制,基于该方法实现了正弦脉宽调制,其控制电路简单,动态控制响应快.利用Matlab/Simulink软件对该并网逆变器进行了建模仿真实验,实验结果显示逆变器输出波形THD小,对"孤岛"效应反应迅速.研...     

基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器并网控制策略研究

针对三相光伏并网逆变器系统稳定性及谐波抑制的问题,对基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器双环控制策略进行了研究。在介绍SVPWM并网策略的思想和原理的基础上,建立了光伏并网系统的数学模型,并逐步实现了双环控制的设计,给出了各参数的详细设计过程,利用Matlab/Simulink对所提出的双环控制策略进行了仿真;并搭建了硬件平台,对整个控制系统进行了实验。研究结果表明,该系统能够稳定可靠的运行,并网电流质量达到国家并网标准,可以实现安全并网。     

基于 H∞ 复合控制的并网逆变器控制策略研究

为了实现对流入电网的谐波进行抑制,采用了一种电压前馈控制及 H _∞ 控制组成的复合控制为电流内环控制,PQ 控制为外环控制的策略. H _∞?控制可以增强系统谐波的抗干扰能力,降低并网电流谐波,电压前馈控制的引入可以减小并网逆变器系统的稳态误差,提升系统的准确性.最后,通过 Simulink 进行仿真实验,分析引入电压前馈前后的并网电流波形,仿真结果表明所提方法能够提高并网逆变器的性能.     

新型有源辅助谐振极型逆变器的研究

为实现一种结构简单、高效、高频、低电压应力,易于控制的软开关三相逆变器,提出一种新型的三相谐振极型逆变器,它可以实现逆变器的主开关和辅助开关都能实现零电压开关和零电流开关,谐振电路功率小,与传统讨论的辅助谐振极(ARC-PI)逆变器不同,它避免了ARCH使用的2个大电容,没有中性点电位的变化问题.它的三相谐振电路之间是相互独立的,这就使得逆变器易于应用各种控制策略.选取一相电路,对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图和最优电路设计.仿真和实验结果都验证了原理的正确性.     

全数字化控制光伏并网逆变器的设计与实现

逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点.简要介绍了光伏并网逆变器系统的结构和工作原理,重点分析了其并网工况的控制方案设计及其数字实现过程.最后,利用TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)作为控制器,制作了1台1 kW的实验样机.仿真和实验结果表明,该设计方案实现了输出电流对电网电压的良好、实时跟踪.     

基于DSP控制的高频链逆变电源的设计

分析了一种半桥双向电流源高频链逆变主电路的拓扑结构和工作原理，详细介绍了基于DSP的控制系统设计。控制系统采用瞬时电压单闭环控制策略，以提高高频链逆变电源的动静态特性。该逆变电源只需一级功率变换即可实现直流到交流的转换，其继承了全桥高频链逆变器的优点的同时，使用的功率管更少，同时降低了驱动电路的成本。实验结果表明：此逆变器电路输出外特性平直，变换效率高，体积小，成本低，具有良好的应用前景。     

光伏并网发电系统数字锁相技术仿真与实验研究

针对传统模拟锁相环在光伏并网发电系统应用上的不足,分析了数字锁相环在光伏并网发电系统中的应用,详细说明了数字锁相环路的工作原理及控制策略,给出了环路相关参数的设计过程,并基于Matlab进行软件仿真,针对实际电网电压有可能出现的畸变、电压突增、突减等情况,进行了相应的抗干扰测试,并在一台6 kVA的工程样机上进行了实验...     

轴带发电机并网逆变器无功控制研究

为了实现船舶电网的无功补偿,轴带发电机并网逆变器采用全控型器件,通过解耦算法实现有功电流和无功电流的独立控制,并在此基础上进行了Matlab仿真。结果验证了通过控制轴带发电机并网逆变器的输出可以实现对船舶电网的无功补偿。     

光伏反激并网微型逆变器THD性能仿真研究

针对光伏反激并网微型逆变器的输出功率随着太阳能电池输出功率不断地变化,且在逆变器的输出功率比较低时并网输出电流的总谐波失真(THD)指标不能满足并网要求的问题,研究利用PI准谐振控制器对光伏反激并网逆变器进行了并网控制。通过运用状态空间平均法建立了光伏反激并网微型逆变器的数学模型,基于该数学模型建立了仿真模型,对传统的PI控制器与PI准谐振控制器的控制性能进行了仿真分析。研究结果表明,在不同输入电压、负载条件下,采用PI控制器的逆变器输出并网电流的THD较大,不能满足并网要求;而采用PI准谐振控制器时THD均小于5%,能满足并网要求,从而验证了新控制方法的有效性。     

Adaptive super-twisting sliding mode control for a three-phase single-stage grid-connected differential boost inverter based photovoltaic system

This paper presents an adaptive super-twisting sliding mode control (STC) along with double-loop control for voltage tracking performance of three-phase differential boost inverter and DC-link capacitor voltage regulation in grid-connected PV system. The effectiveness of the proposed control strategies are demonstrated under realistic scenarios such as variations in solar insolation, load power demand, grid voltage, and transition from grid-connected to standalone mode etc. Additional supplementary power quality control functions such as harmonic compensation, and reactive power management are also investigated with the proposed control strategy. The results are compared with conventional proportional-integral controller, and PWM sliding mode controller. The system performance is evaluated in simulation and in real-time.     

基于SVPWM控制的并网逆变器死区补偿方法

介绍了SVPWM调制的原理及实现方法,并分析了死区对SVPWM逆变器输出电流电压的波形的影响,在此基础上提出了一种简单易行的死区补偿方法,并在以DSP2407为芯片的平台上验证了该方法的可行性。     

电网电压不平衡下光伏并网逆变器的同步技术

为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡电网电压中准确快速地估算出基波频率正、负序分量。改进的锁频环(FLL)通过增益系数线性化后不但可以保证频率自适应调节,控制结构也变得简单,易于数字实现。仿真和实验结果表明该PISR-FLL技术精度高,动态性能优越,可以满足不平衡电网条件下电网信号同步跟踪要求。     

基于三电平双向逆变器的蓄电池充放电控制系统设计

依据风光柴互补发电系统中蓄电池充放电过程的特点,提出了一种基于三电平双向逆变器的蓄电池充放电控制系统的设计方案;给出了该系统的结构及控制原理,详细介绍了系统的硬件及软件设计。该控制系统可以有效地对蓄电池进行充放电控制,实现蓄电池与交流母线间能量的双向流动。     

级联型多电平逆变器单元电路数字化控制的研究

本文分析了双向直流变换器的工作情况,设计了以DSP为控制核心的闭环控制系统,发挥FPGA硬件速度快、稳定性好的特点设计了移向PWM模块,改变了DSP程序产生移相PWM波的方法,大大提高了系统的适时性,为其应用于级联型多电平逆变器四象限运行奠定了基础。实验表明开关管实现了零电压开通,变换器整体效率达94.2%,具有实用价值。