入网电压控制型逆变器的功率传输特性分析

针对电力系统电力电子化的发展趋势,基于带轴压调节的电压控制型并网逆变器模型,分析了系统在电网频率偏离额定值时输出有功功率含有2倍频功率振荡的原因,并提出了改进型锁相环算法以抑制功率振荡问题。同时在此基础上对并网逆变器的功率传输特性进行了研究,指出调节调频轴轴压给定值可以线性调节逆变器有功功率输出,调节调压轴轴压给定值可以线性调节逆变器无功功率输出,并且得出调节逆变器有功功率输出所带来的无功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈负线性关系,调节逆变器无功功率输出所带来的有功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈正线性关系的定论。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性以及所提改进型锁相环算法的有效性。     

入网电压控制型逆变器同步速率研究

微电网系统中,电压控制型逆变器由于能提供电压支撑,便于实现运行模式切换而得到广泛应用。而当逆变器输出电压与电网电压之间相角差值较大时,传统的同步控制由于无法控制同步速率,易出现并网冲击过大、电能质量下降等问题。这里在入网电压控制型逆变器的基础上,提出一种速率可控的同步控制策略,通过控制逆变器输出频率,降低逆变器并网造成的冲击。分析了同步速率与暂态冲击电流、谐波含量间的关系,进而对速率选择进行讨论,在保证电能质量的同时兼顾时效性。最后,仿真与实验验证了所提控制策略。     

入网电压控制型逆变器预同步研究

针对入网电压控制型并网逆变器,该文提出一种可以快速平稳完成预同步过程的控制方法。该方法包含同步检测单元和同步调节单元,其中同步检测单元不仅可以生成并网信号,还可为同步调节单元提供调节信息。根据逆变器特点设计的同步调节单元包括一次调节与二次调节:先参考电网信息利用线性关系对幅值与频率进行大致调节,再通过改变逆变器频率缩小相角差值,统一频率和相角调节。与此同时完成对控制目标精细调整以减小并网冲击,保障了并网时效性。仿真与实验结果表明,与传统方法相比,所提控制策略降低了参数要求,有效提高并网效率,扩大适用范围。     

入网电压控制型逆变器直流分量的动态分析与消除

针对入网电压控制型逆变器的并网电流直流注入问题进行研究。基于轴压调节控制型的单相LCL型并网逆变器,建立并网数学模型,并结合逆变器的控制结构对并网电流注入直流分量的原因进行详细的数学分析与公式推导,结果表明直流分量的大小与电网电压幅值和频率的变化量近似呈线性关系。同时为了抑制和消除直流分量对逆变器并网系统所带来的不利影响,提出电流偏移补偿(CDC)控制策略,该策略在电网电压幅值波动和电网频率波动时能够有效地补偿并网电流中的直流分量,保证入网电压控制型逆变器优良的控制性能。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性与所提控制策略的有效性。     

含电压源型逆变器和同步电机接口的微网控制

根据微电源类型的不同,其入网接口方式也可分为两种:电压源型逆变器（Voltage Source Inverter, VSI）接口和同步电机（Synchronous Generator,SG）接口。设计了一种包含这两种接口方式的微网控制策略。VSI接口采用针对有功功率限值的设定进行改进的下垂控制策略,并添加相应滤波装置使得控制更加精准。SG接口在下垂控制策略基础上改进输出所需机械功率及励磁电压驱动电机运行。二者之间无需复杂的通信环节,可实现功率输出自我调整,并使微网系统稳定在电能质量允许的范围内。为实现微网与大电网的无缝转接,设计静态开关（Static Switch, SS）使得电网、SG接口的微电源、VSI接口的微电源在彼此电压接近同频同相时接通。仿真算例验证了微网控制策略及静态开关设计的有效性。     

三相LCL电压源型逆变器的新型入网控制策略

并网时采用LCL型滤波器相对于L型滤波器在同样谐波标准以及比较低的开关频率的条件下,能够采用较小的电感设计,减少了系统的体积和降低损耗。但LCL型滤波器由于电容支路的加入也使电压源型逆变器的控制系统由一阶变为三阶,因此设计相应的拓扑结构,针对该拓扑结构,在两相静止坐标系下建立数学模型,相对于两相旋转坐标系的建模而言,其避免了旋转坐标系下建模所导致的电流交叉耦合问题,因此整个系统的控制过程得到简化。最后,采用电容电流及并网电流双电流闭环的控制策略,通过反馈电容电流使系统谐振得到抑制,并采用基于期望系统开环对数频率特性的方法来有效地设置系统参数,且考虑参数的变化对系统稳定性的影响,通过仿真验证了该控制方法的可行性,且通过该方法可获得高功率因数的并网电流。     

控制参数对电压控制型逆变器谐波特性的影响

逆变器在新能源发电中起到越来越重要的作用,但是复杂的控制策略及LC(LCL)滤波器的使用产生了严重的谐波问题.本文研究了控制参数对电压控制型逆变器谐波特性的影响,从而为逆变器的谐波抑制提出合理化建议.首先,建立了带有LC滤波器的电压控制型逆变器的戴维南等效模型.在此基础上,通过分析模型中谐波传递函数的数学表达式来研究控...     

前馈型电压模式控制逆变器

在传统电压模式基础上,对单相全桥逆变器提出了一种前馈型电压模式控制方案,利用开关变换器稳态输入/输出占空比关系构造控制方程,引入输入电压前馈使得输入电压波动对输出无影响,同时在无积分反馈环节下输出电压就能稳定跟踪参考信号,避免了PID控制中积分项对系统性能的影响,控制实现上则采用输入电压积分电路求解控制方程中的开关占空比。进行了性能分析并与传统PID控制逆变器的模型比较,理论分析表明前馈型电压模式控制逆变器具有稳态跟踪性能好、抗输入电压扰动以及对负载跳变动态响应好的优点。仿真对比和实验验证的结果表明理论分析的正确性和前馈型电压模式控制的有效性。所提控制方案具有控制简单、模拟电路容易实现的优点,便于实际应用。     

基于PQ控制的电压控制型逆变器研究

基于PQ控制策略,针对具有轴压调节功能的电压控制型逆变器提出一种电压幅值轴控制无功功率,电压频率轴控制有功功率的PQ解耦控制策略。该逆变器具有电压源输出特性,并且可通过参数的准确设计实现有功无功的输出解耦控制,从而提升电网末端电能质量。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。     

三相电压型逆变器的模型预测控制

三相电压型逆变器中常用的模型预测控制算法是电流预测控制算法,存在着大量计算,导致延时问题,为改进传统的模型预测控制算法,利用外推法推算未来参考变量,达到对其进行延时补偿并能避免受控变量出现较大纹波的效果。建立三相电压型逆变器仿真模型,分析三相电压型逆变器负载电流的输出特性。仿真表明:能够准确跟踪参考电流,解决存在的延时问题,验证了算法的有效性。     

1000kW电压型逆变器的PWM控制

介绍了一种用十六位单片机实现的用于控制交－直－交电力机车逆变器的ＰＷＭ实时控制器，论述了ＰＷＭ波形的实时生成方法，试验结果表明，该ＰＷＭ实时控制顺可以保证电机在很大的频率范围内都胡平滑运行。     

基于电压电流双环解耦电压型逆变器控制的研究

分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。采用了基于电压和电流的双环控制策略,并针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simulink对理论分析结论进行验证。在容性和感性负载下的验证结果表明,适当选择控制环节的PI参数,双闭环控制逆变器具有较高的可靠性和理想的动态响应能力。     

基于电压电流双环解耦电压型逆变器控制的研究

分析了三相SPWM电压型逆变器在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型.采用了基于电压和电流的双环控制策略,针对d-q坐标下的耦合关系,提出解耦策略,并利用PI调节器提高系统的动态响应特性及跟随能力,并运用Matlab/Simulink对理论分析结论进行验证.在容性和感性负载下的验证结果表明,适当选择控制环节...     

三相PWM电压型逆变器的积分滑模控制

提出一种三相PWM电压型逆变器的积分型滑模控制方案.首先分析并建立了三相逆变器的dq模型,针对dq模型设计控制器,控制器分为内外两个环,外环为伺服补偿控制器,保证系统具有期望的动态特性并补偿负荷扰动;内环为滑模控制器,消除系统参数摄动产生的影响.在内外环共同作用下,系统对参数摄动以及时变的负荷干扰具有良好的动静态性能.仿真结果表明,当系统参数摄动和负荷突变时,系统输出电压能够很好的跟踪参考电压.     

基于扰动观测器的电压源型逆变器控制

基于扰动观测器(DOB)的原理,结合PWM电压源型逆变器受控对象的特点,为逆变器提出了一种新的控制策略,并设计了相应的附加型扰动观测器。将附加型扰动观测器作为补偿器添加到传统的双环反馈控制系统中,提高了逆变器输出的抗干扰性能和动态响应速度。这种附加型扰动观测器结构简单、实现时所需计算量小且不需要增加新的采样信号,适合工程应用。在基于DSP MC56F8323的PWM逆变器系统中对新的控制系统和传统的控制系统进行比较,该附加型扰动观测器的有效性和实用性得到了验证。     

永磁同步电机逆变器非线性补偿控制

提出一种永磁同步电机双自适应矢量滤波逆变器非线性补偿策略。首先,通过一组自适应矢量滤波器谐波解耦网络对电机转子位置和转速进行实时观测,有效降低位置检测误差脉动。其次,通过另一组自适应矢量滤波器谐波解耦网络对逆变器输出电压误差实时检测,对其进行前馈补偿,有效降低电机转矩和转速脉动,改善系统动态性能。实验结果验证了新型永磁同步电机双自适应矢量滤波逆变器非线性补偿策略的有效性和实用性。     

电压控制型并网逆变器瞬时功率降阶控制方法

电压控制型并网逆变器由于其特有的优点,如便于孤岛运行、可脱离锁相环、有利于提高电网稳定性等,受到越来越广泛的关注。针对电压控制型并网逆变器瞬时功率控制需求,文中提出了时间常数与功率幅度可自由调节的有功惯量支持控制与下垂控制。所提算法采用前馈与零极点消除的方式,将原有二阶有功控制系统降阶为一阶系统,从而有效改善了功率控制的动态响应,且由于前馈的引入,有效提高了系统的控制自由度,使得功率调节时间与功率-频率调节幅度可独立设计。实验结果表明所提控制方法可以实现具有良好动态性能的惯量支持及下垂控制。     

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。     

SPWM电压型逆变器输出电压谐波分析

根据ＳＰＷＭ基本原理，得到了逆变器输出电压与负载电动机相电压的波形，利用傅氏级数理论，分析了电压中的谐波成分，为减小电动机中低次谐波电流，提供了一些理论依据。     

T型三电平逆变器中点电压平衡控制

针对T型三电平逆变器拓扑的中点电压不平衡的问题,提出了一种基于时间分配因子的调节方法来控制中点电压的平衡。分析了其输出电压和开关状态的对应关系及换流过程,研究了空间矢量脉冲调制(SVPWM)方法的调制原理和实现方式,通过调整正负小矢量的时间分配因子实现对中点电压的精确控制。最后在Matlab下建立以T型三电平逆变器拓扑的SVPWM的仿真模型,仿真结果证实了所提出的基于分配因子法的SVPWM是可行的,能有效地抑制中点电压的波动。