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。     

三相双Buck宽变频逆变器研究

介绍了两态滞环电流控制型双Buck逆变器(Dual Buck Inverter,简称DBI)的电路结构和工作原理,提出了一种滞环电流控制型逆变器输出滤波器的解耦设计方法.在此基础上进行了三相组合式实验研究,通过数字控制技术实现了逆变器系统360～800 Hz宽变频输出.通过三相6 kVA原理样机验证了该逆变器系统在全频率范围具有良好的输出电压波形和较高的效率,因此应用前景广阔.     

双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法

双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高.传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低.采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电流,提高了效率,但是开关频率的变化不利于输出滤波器的设计.本文首先分析了电流半周期调制方式下双Buck逆变器的四象限运行方式及半周期调制原理,提出采用单电流互感器采样的恒频斜坡交截控制.对斜坡交截控制和滞环控制的稳态和动态性能进行了比较,并对有偏置电流和无偏置电流斜坡交截两种控制方式进行了频谱分析.仿真和实验结果表明了理论分析的正确性.     

6kV·A逆变器滞环调制与单极性SPWM倍频调制的比较

分析了电流型滞环调制和单极性SPWM倍频调制逆变器的原理，然后讨论了两种调制方式下输出滤波器的设计，并在此基础上制作了两台6kV&;#183;A逆变器样机并给出了输出波形和输出THD。通过理论分析和实验结果可知电流型滞环调制的逆变器稳定性要优于SPWM调制的逆变器．但要获得相近的输出THD值，前者所需要的输出滤波器要远大于后者。     

预测电流控制三电平双Buck并网逆变器

三电平双Buck逆变器因其高效高可靠性被广泛运用于新能源发电、不间断电源等变流领域。针对三电平双Buck逆变器采用变频滞环电流控制谐波频谱宽、输出滤波器设计困难;采用恒频PI控制参数设计复杂、调试周期长的问题。提出一种恒定开关频率的改进预测电流控制方法实现三电平双Buck并网逆变。恒定的开关频率谐波频谱固定、易于滤除;改进预测电流控制为比例项+预测项实现,仅需进行比例参数调节,简化了参数调试周期。最后通过仿真及原理样机实验验证了所提出设计方法的可行性。     

电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制

为寻求更适合的级联型逆变器的调制方法,研究了电流滞环控制级联型逆变器的矢量控制。该法采用与单极性正弦脉宽调制(简称SPWM调制)相似的单极性电流滞环控制,控制脉冲产生简单。电流滞环控制时采用动态调整滞环宽度实现开关频率恒定,可用类似相移SPWM脉冲产生方式来实现电流滞环控制时H桥级联型逆变器一相多H桥移相控制脉冲的产生;电流滞环控制的级联型逆变器按转子磁场定向矢量系统采用转子闭环,磁甸开环控制。最后仿真与实验结果验证了所提方法正确,逆变器转速外环跟踪性快速,矢量系统动静态性能良好。     

三态电流滞环调制与单极性倍频SPWM调制比较

分析三态电流滞环调制型和单极性倍频SPWM(正弦脉宽调制)调制型逆变器的工作原理;讨论这两种调制方式下逆变器输出的谐波分布,给出各自滤波器的设计方法。针对这两种调制方式制作了两台单相6kVA逆变电源。通过实验验证,单极性倍频SPWM调制型逆变器与三态滞环调节型逆变器相比,在相同功率等级、相同的输出及相当的THD值条件下,谐波分布固定、工作噪声小、滤波器设计简单且体积小。     

全桥逆变器双Buck型调制的研究

提出了对全桥逆变器进行双Buck型调制的方法.该调制模式不增加拓扑结构复杂程度,保留了双降压半桥逆变器(DBHBI)无桥臂直通的优点,克服了直流电压利用率低等缺点.采用电流瞬时值反馈SPWM控制策略,给出了该双Buck型调制工作的原理,分析了其实现方法,通过仿真和实验验证了系统的正确性.     

一种双Buck全桥逆变器的研究

结合传统的全桥逆变和双Buck半桥逆变器,研究了一种双Buck全桥逆变器,分析了其工作原理及控制策略。该逆变器采用滞环电流控制方式,使其处于电流半周期工作,不仅具有双Buck逆变器无桥臂直通、无开关器件体二极管反向恢复、可靠性高等特点,也克服了其输入直流电压利用率低的缺点,仿真与实验结果验证了其正确性与可靠性。     

一种SPWM控制双Buck半桥逆变器研究

在分析了有关双Buck半桥逆变器的控制方法基础上,结合自己对此电路的研究,并采用了根据电感电流方向正弦脉宽调制(SPWM)控制方法应用于双Buck半桥逆变器.给出了此种控制方法的双Buck半桥逆变器工作的原理,分析了其工作过程,并给出仿真和实验结果.仿真和实验结果验证了控制方法的正确性.     

三相双BUCK并网逆变器SVPWM调制研究

双Buck拓扑克服了传统桥式同一桥臂直通的问题,将其用于三相并网逆变器里,可以避免死区信号的加入,带来并网电流谐波含量的增加。针对该电路拓扑文中提出了空间矢量脉宽调制结合单周期控制的方式,即在一个周期里,将三相交流母线电压均分成6个60°区间,在每个子区间内使用单周期控制。双Buck并网逆变器使用这种控制方式,开关频率一定,开关损耗较小,可靠性较高。通过Saber仿真验证了矢量控制结合单周期控制策略的正确性。最后制作了一台10k W样机,结果表明该逆变器具有良好的稳态性能,能以高功率因数向电网供电。     

单周控制双Buck型电压源换流器

为了改善轻型直流输电网络的波形质量,目前电压源换流器使用较多的高频开关器件,导致损耗加大,成本增高,限制了其实际应用.该文提出了一种双Buck型电压源换流器（BVSC）,该BVSC由一组双Buck变换器和一个工频逆变桥组成,仅用两个高频开关,即可取得较好的输出波形,大大降低了系统成本.同时文中提出了基于单周控制的控制策略实现换流器输出电流与电网电压同相,应用简单的控制电路可以实现单位功率因数.实验结果证明了单周控制双Buck换流器的正确性和实用价值.     

基于单周定频滑模控制的双Buck全桥并网逆变器

通过结合单周控制和滑模控制得到单周定频滑模控制,并在分析双Buck全桥并网逆变器工作原理的基础上,重点研究了该拓扑的单周定频滑模控制。仿真结果表明,在新控制方法下的双Buck全桥并网逆变器对输入扰动和电网扰动都具有很好的抑制能力,表现出很好的动态和稳态性能,且输出并网电流波形谐波含量低,波形质量好,是一种具有高性能的并网逆变电源。     

可调节有功无功的双Buck逆变器控制算法

目前,轻型直流输电网络中的电压源变流器使用了较多的高频开关器件,导致成本高,损耗大,限制了其实际应用。一种新型的Buck型电压源逆变器(BVSI)由一组双Buck变流器和一个工频逆变桥组成,只需采用两个高频开关,因而可降低系统成本,具有很大的技术和经济优势。文中提出了基于单周控制理论就可实现双Buck逆变器有功功率和无功功率单独调节的算法。推导出了基于单周控制思想的控制方程。运用简单的控制电路就可实现交流侧有功功率与无功功率的控制。另外对该算法进行了详细的仿真研究,仿真结果证实了该算法的正确性。     

单相高可靠并网逆变器电路拓扑

针对传统桥式并网逆变器存在桥臂功率开关管的直通问题,提出了一族单相高可靠并网逆变器电路拓扑。所提并网逆变器是由高可靠性单元相互组合而成。分析了双极性和单极性调制高可靠并网逆变器的工作原理,归纳出了高可靠并网逆变器的构成原则。以单极性双降压全桥并网逆变器为例进行了仿真验证。比较分析了传统并网逆变器和所提高可靠并网逆变器。分析结果表明：双降压半桥并网逆变器适合110~120 V电网电压场合,而全桥型高可靠并网逆变器适合220~240 V电网电压场合。     

独立模式串/并联输出并网逆变器的外特性

针对独立模式下串/并联输出并网逆变器的两种输出模式对输出电压外特性的影响,提出了一种新的控制策略。阐述了该逆变器的工作原理和串并联两种输出模式的控制策略,分析了两种输出模式的外特性及各参数对外特性的影响,并以一台1kVA串/并联输出双降压式半桥逆变器为例进行了仿真和实验验证。其结果表明,在新的控制策略下,串/并联输出模式均不影响输出电压的稳压精度。     

一种新型电压源换流器的研究

为了改善轻型直流输电网络的波形质量，目前电压源换流器使用较多的高频有源开关器件，导致成本增高，损耗加大，限制了其实际应用。本文提出了一种Buck型电压源换流器(BVSC)，该BVSC由一组双Buck变换器和一个工频逆变桥组成，仅用两个高频开关，即可取得较好的输出波形。为了进一步解决大功率应用时的高频开关的局限性，文中还提出了一种新型的双频控制Buck型电压源换流器(DBVSC)，DBVSC在BVSC的基础上附加了一个双Buck变换器，使原BVSC工作在高频，仅处理谐波功率，而附加的BVSC工作在低频，处理基波功率。DBVSC既可以改善换流器输出电流波形质量，又可以减小系统损耗，提高功率等级，特别适合于大功率应用。文中推导了基于单周控制思想的控制方程，运用简单的控制电路实现要求，通过仿真研究，证实了理论分析的正确性。     

An Economical Auxiliary Commutated Thyristor Three-Phase Inverter Suitable for Pulse Frequency Modulation

A new economical auxiliary impulse commutated thyristor inverter is described that is capable of providing a wide range of output ac voltage and output frequency which is useful in variable speed ac drive applications. Output voltage control is provided by a pulse frequency modulation technique, and input dc voltage to the inverter is constant and can be provided by a diode rectifier bridge. The parameters for the various circuit elements, such as commutating inductances and capacitances, di/dt limiting series thyristor inductances, and dv/dt limiting RC snubber circuits are all calculated from a dynamic simulation of a single-phase version of the inverter circuit using a software named ATOSEC I developed at the Universitédu Québec for a CDC 6400/IBM-370 computer. Experimental results obtained on a practical single-phase inverter are compared with those predicted from computer simulation and performance characteristics obtained in the case of a practical three-phase pulse frequency modulated inverter providing variable output voltage and variable output frequency are reported.     

恒压频比变频调速系统的神经网络逆控制

采用以恒压频比方式工作的通用变频器来直接驱动感应电机在工业生产领域中应用很广泛。在不改变原有的恒压频比变频调速系统结构的前提下，进一步提高该系统的控制性能意义很大。该文根据恒压频比控制的特点，把通用变频器和感应电机看成一个整体——恒压频比变频调速系统，给出了相应的数学模型，并得出了适用于带补偿和不带补偿的恒压频比运行方式的逆系统模型，进一步构造神经网络逆系统并与恒压频比变频调速系统串联复合成伪线性系统，再设计线性闭环调节器实现高性能控制。实验结果证明了采用神经网络逆控制方法可以使恒压频比变频调速系统获得优良的运行性能。