三电平并网逆变器的改进型有限集模型预测控制

传统的基于Lyapunov定律的有限集模型预测控制（FCSMPC）在参数不匹配时,会导致其控制方法的鲁棒性较差,严重时甚至会导致系统不稳定。针对上述问题,该文从理论上详细分析了传统的基于Lyapunov定律的有限集模型预测控制的参数鲁棒性问题,并通过引入Luenberger观测器来估算由参数不匹配引起的干扰,然后将干扰补偿到基于Lyapunov定律有限集模型预测控制中,提高了控制系统的鲁棒性和稳定性。此外,该文还考虑了有限集模型预测控制中的延迟补偿问题以及低开关频率问题。利用DSP-TMS320f28377软件在三电平并网逆变器实验平台上实现了所提出的控制方案,实验证实了所提出方法的有效性。     

基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制研究

针对常规LCL型并网逆变器的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）参数鲁棒性差的问题,提出一种基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制方法。首先,分析了参数变化对常规LCL型并网逆变器电网电流预测控制的影响;然后,根据超局部建模理论建立LCL型并网逆变器的一阶超局部模型,使用滑模观测器对系统的集总扰动进行估计,提高系统控制的动态性能,实现并网电流的鲁棒预测控制;最后,通过搭建Typhoon602+仿真器和PE-Expert4控制器实验平台验证了所提方法的有效性。     

不平衡电网电压下T型三电平光伏并网逆变器的有限集模型预测控制

为实现电网电压不平衡时对T型三电平光伏并网系统输出功率和电流质量的控制,以达到入网功率平稳或电流正弦为控制目标,结合光伏阵列输出功率前馈,在两相静止坐标系下提出一种直流母线电压外环PI控制、并网电流内环有限集模型预测控制的控制策略,并在电压外环中引入2倍频陷波器以获得平滑的入网功率参考值。仿真结果表明:当电网电压不对称时,采用所提控制策略能够实现对入网有功、无功功率2倍频脉动及负序电流的分别抑制或协调控制,且并网电流谐波畸变小、入网电能质量高,同时实现T型三电平逆变器的中点电位平衡。     

三电平并网逆变器基于有限集模型预测控制的新型谐波抑制策略

有限集模型预测控制应用于大功率并网逆变器能在控制并网电流的同时降低开关频率,然而随着开关频率的降低,并网电流的谐波显著变大.针对这一问题,提出一种带有新型谐波抑制策略的改进型有限集模型预测控制方法,谐波抑制这一目标被添加到有限集模型预测控制的多目标优化过程中,谐波抑制策略是基于三角函数正交性对谐波幅值进行提取来实现的....     

基于自适应模型预测算法的光伏并网逆变器无功电压控制策略研究

分布式光伏电源接入电网会引起并网点电压升高,传统无功电压控制方法控制精度低、响应时间长.文章将模型预测控制算法引入到无功电压控制算法中,并加入参数自适应环节,形成自适应模型预测算法.该算法可以很好地适应光伏逆变器,详细阐述了基于自适应模型预测算法的无功电压控制策略实现过程,并给出主要参数的计算方法.通过仿真和实验,验证...     

基于简化FCS-MPC的风电并网逆变器研究

摘要： 三相风力发电并网逆变器的模型预测控制存在大量计算问题,导致控制指令的时间延迟,影响控制系统性能,严重阻碍系统应用。为克服上述难点,提出了一种在线简化有限控制集模型预测电流控制算法。该方法通过坐标变换构建α β坐标下逆变器输出电流的预测模型,利用目标函数对逆变器输出的不同电压矢量进行评估,而无需使用脉宽调制模块。同时,结合电压空间矢量等效变换的原理,引入矢量扇区判断法,进而实现了预测控制过程的在线简化。最后,以带阻感负载三相并网逆变器为控制对象,建立了有限控制集模型预测控制仿真模型,分析了输出电流的稳态与动态性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

光伏并网逆变器主动式孤岛检测优化控制方法的研究

文章分析了逆变器设置孤岛保护的原因以及目前主动式孤岛检测方法的缺陷。针对目前光伏并网逆变器主动式孤岛保护的缺陷,提出了一种合理的主动式孤岛保护优化控制措施,并绘制出主动式孤岛检测保护的控制流程图。试验结果验证了控制方法的正确性。     

基于有限控制集模型预测的逆变器控制算法

有限控制集模型预测控制是一种变流器优化控制算法,具有动态响应快、无须解耦运算和安装PWM调制器等优点,被广泛应用于光伏并网逆变器。该算法在一个控制周期内须对逆变器多个开关状态的电流、电压预测值和优化目标函数进行计算,导致处理时间较长。文章提出一种简化的基于有限控制集模型预测的光伏逆变器控制算法,将优化目标函数的电流矢量等效替换为电压矢量。由于目标函数电压矢量的测量和计算比电流矢量更方便,该简化的控制算法可有效提高系统的响应速度。仿真及实验结果表明,该简化的控制算法能有效改善光伏逆变器的动态性能。     

基于两步预测的光伏并网SL-qZSI的模型预测控制

为了受控变量追踪指令值更加准确,避免调制带来的开关损耗增大等问题,针对三相光伏并网开关电感型准Z源逆变器,提出一种基于两步预测的多变量模型预测控制.该控制策略通过两步预测代替一步预测,对并网电流、电容电压和电感电流进行多变量预测控制,可消除延迟时间,从而减小受控变量的振荡.最后通过Matlab/Simulink仿真,验...     

可调度型光伏并网逆变器直接电流控制策略研究

为实现光伏电站有功功率的平稳输出以及灵活调度,文章提出了一种基于优化型DDSRF-PLL锁相环的直接电流控制方案。该方案将广义二阶积分器(SOGI-QSG)与解耦双同步旋转坐标系锁相环(DDSRFPLL)相结合,并应用于直接电流控制方案中。在Matlab/Simulink软件中对控制策略进行了仿真,结果表明,该控制策略下的光伏并网逆变器可以实现有功功率的平稳输出与灵活调度,动态性能优异,抗干扰能力强。     

基于改进的无差拍控制方法在单相并网逆变器中的应用

为有效提高并网电流的质量,基于无差拍电流控制方法,提出了改进的无差拍控制方法,采用线性推导的方法得到更加精确的电感电流值,同时采用采样点可变的控制策略,有效地避免开关噪声,并进行了MATLAB/Simulink软件仿真验证。结果表明,改进的无差拍控制方法不仅能降低成本和简化电路,且具有更好的动态抗干扰能力和较好的稳态特性,对系统模型的依赖更少。     

谐波电网下并网逆变器多次采样的改进功率控制

为提高并网逆变器在谐波电网电压下的适应能力,改善系统输出电能质量,文章提出了多次采样的改进功率控制策略。该策略在传统直接功率控制基础上,引入谐振控制器,通过选择电流或功率反馈信号,实现了三相并网电流正弦性和输出有功功率、无功功率平稳无波动。同时,在改进功率控制基础上引入多次采样策略,解决了由脉宽调制(PWM)并网逆变器DSP数字控制过程中的延时,而导致谐振控制器实际谐振频率与设定频率偏离的问题,改善两种控制目标下的谐波抑制效果。在Simulink中搭建并网逆变器系统模型进行仿真,验证了所提出策略的有效性。     

中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究

介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。     

带升压变压器的光伏并网逆变器控制与实现

光伏并网逆变器中的升压变压器可能因直流偏磁给逆变器和电网带来危害,针对光伏并网逆变器的闭环PI参数设计以及变压器直流偏磁的问题,分析了并网逆变器直流偏磁产生的原因以及对逆变电器的影响。给出了PI参数的整定方法,提出了一种抑制直流偏磁的控制策略,并在一台3 k W并网逆变器上进行了实验。实验结果表明,PI设计参数合适,该策略能够有效抑制直流偏磁。     

基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计

分析了三相光伏并网逆变器的电路拓扑和系统的控制结构,在此基础上提出了同步旋转坐标系下基于PI控制的电流控制器设计方案.在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统建模与仿真,并构建了实验样机进行实验研究.仿真和实验结果验证了所提出控制方案的正确性,即采用PI控制可以提高系统的动态性能,实现对指令进行无静差跟踪.     

三相优化无电压传感器并网预测技术研究

为提高三相并网逆变器的可靠性和进一步降低三相并网逆变器的成本,提出了一种三相并网逆变器无交流电压传感器的电压估计策略。应用基于二阶广义积分器的正交信号发生器（SOGI-QSG）构造改进型无电压传感器观测模型的控制新方法,并结合了一种改进型无差拍预测电流控制算法,增加预测k+2时刻的采样电流。实验结果表明,该策略有效地避免了传统虚拟磁链观测方案中的积分饱和、初值敏感、静态误差等问题,抗扰动性能更好。     

单周控制的双降压式并网逆变器

在全面分析双降压式并网逆变器结构原理与工作模态的基础上,提出了其单周控制思想,建立了单周控制模型.对于双降压式并网逆变器,建立了单周控制的模型,并进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性.与滞环控制比较,单周控制频率固定,使用电流传感器数目减少.     

储能型开关升压光伏并网逆变器的研究

以光伏发电并网系统为研究对象,提出一种新型储能型开关升压并网变换器。通过建立小信号模型,对系统中的储能型开关升压网络进行分析,该系统共包含3个功率单元：光伏组件、储能型开关升压网络和并网逆变器。为最大程度地利用太阳电池能量,利用扰动观测法对最大功率点进行跟踪。同时建立能量管理策略,对3个功率单元的能量流动进行控制,可提高能量利用率、增强系统的稳定性。仿真和实验验证了该拓扑结构的优越性以及储能策略的可行性。     

基于网侧电流估算的LCL型光伏并网逆变器控制方法

在LCL型并网逆变器中,逆变器侧的电流传感器具有安装简易、开关模块保护动作灵敏等优点。通过比较LCL型并网逆变器采用网侧电流反馈和采用逆变器侧电流反馈的控制结构得出,采用网侧电流反馈具有更好的谐波抑制能力。在此基础上,文章提出了一种采用逆变器侧电流来估算网侧电流的方法,并将估算结果代替网侧电流的检测值,最后将网侧电流估算反馈控制与逆变器侧电流反馈控制的性能做对比。搭建了LCL型逆变器仿真模型和物理实验平台,仿真结果和实验结果验证了该网侧电流估算方法的正确性。     

基于准比例谐振积分与重复控制的光伏并网逆变器研究

光伏逆变器并网控制策略的性能直接影响输出电能质量。文章针对谐振控制策略存在的不足,提出准比例谐振积分控制和重复控制的复合控制方法,准比例谐振控制器实现对基波正弦电流的无静差跟踪,重复控制器作为谐波补偿器抑制电网低次谐波,积分控制器消除低频直流的干扰,分析其稳态误差。仿真及实验结果表明,该控制方案能有效抑制谐波,具备良好的动态和稳态性能。