基于TMS320LF2407A的电力逆变器研制

DSP数字化控制逆变器,简化了控制电路,使控制功能灵活性得到改善.选用TI公司的TMS320LF2407A数字信号处理器作为电力逆变器的控制核心,取代以往传统的模拟控制方式,实现了闭环控制算法.完成了硬件系统和软件算法的完整设计,设计出一台50 Hz、1 kVA的样机,并进行实验验证,逆变器空载和满载时输出电压总谐波含量THD〈5%,结果表明该系统性能良好.     

DC-AC逆变器分数阶与整数阶PID控制对比

针对传统双环PID控制三相逆变器系统存在输出电压质量和鲁棒性不够理想,输出电压谐波含有率较高等问题,设计基于神经网络参数自整定的分数阶PIλDμ双环控制器:PIλDμ电流内环PIλDμ电压外环控制、PIλDμ电流内环PID电压外环控制和PID电流内环PIλDμ电压外环控制,并应用于不同的线性及非线性负载,考察其控制性能。仿真研究表明,分数阶PIλDμ电流内环整数阶PID电压外环控制性能最好,其次是整数阶PID电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制和分数阶PIλDμ电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制,性能最差的是传统的双环PID控制。     

高效率太阳能逆变器的研制

针对太阳能逆变器高效率的要求，提出单相三阶半周调制SPWM技术，在一个正弦周期内，开关损耗比常规SPWM技术降低一半．以PIC16F876单片机为控制核心，使电路简单可靠，整机效率最大达到91％。     

复合控制算法在逆变器中的应用

针对逆变器在控制方面存在的问题,提出了一种新型的控制算法,即PI控制和重复控制相结合的复合控制方法．本算法利用逆变器输出的电压和电流构成双闭环系统,在保持PI控制和重复控制各自优点的前提下,克服了PI控制稳态性能差和重复控制调节有延时的缺点,很好地改善了逆变器输出波形的质量．仿真结果验证了所提出算法的有效性．     

单相隔离逆变器研究现状与展望

逆变技术广泛应用于国防武器装备领域．近年来,在电力传动、智能电网、新能源发电等现实应用技术推动下,能实现变压变流、电气隔离及功率调节等多种功能的逆变理论和技术得到深入的发展,为此就单相隔离逆变器的主要研究成果进行了梳理总结．首先对电压型单相隔离逆变器研究进行了阐述,给出了工频隔离、高频隔离逆变器的主电路拓扑及其控制方法;然后对谐振电流型单相隔离逆变器研究进行了梳理,给出了LC串联谐振、LC并联谐振、LCC谐振、LLC谐振隔离逆变器的主电路拓扑及其控制方法;最后对单相隔离逆变器的发展趋势进行了总结．     

歼击机三相程控测试逆变器的研制

为满足歼击机电源的特殊要求,研制了一种新型的程控中频电源.该电源采用多项新技术,具有三相输出电压独立可控、波形质量好、动态响应快、输出电压和频率范围宽、频率稳定度高等特点.     

一种单相并网逆变器的控制策略的研究

单相并网逆变器的控制部分是逆变器设计的重点,传统的PI控制算法下的并网电流与电压存在相位差,在电流较小时相位差比较严重,导致逆变器输出功率因数较低等问题。对单相并网逆变器进行了仿真,提出了基于电压电流双环控制的控制方法,并对其进行仿真验证.实验结果表明,电压电流双环控制的控制方法在一定程度上控制输出电压波形,有效的改善并网电流波形,控制精度较好,可以提高逆变器的输出电能质量,同时可保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。     

基于准PR+改进重复控制的具有滤波功能的光伏逆变器

由于光伏逆变器与有源滤波器具有相同的拓扑结构,因此将光伏逆变器与有源滤波器相结合有利于提高光伏并网效率。准比例谐振(PR)控制动态响应能力强,但不能实现无静差追踪,而重复控制能够进行无静差跟踪,但存在延时问题且动态响应慢。将准PR控制与重复控制结合组成复合控制,在实现无静差追踪的同时又具有良好的动态特性,并分析了基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测。采用MATLAB/Simulink软件进行仿真,结果表明该复合控制能够快速有效地抑制谐波。     

基于神经网络的LCL型并网逆变器控制策略

针对光伏并网逆变器系统动态响应缓慢、传统PID控制并网电流跟踪效果差的问题,提出BP神经网络结合PID的控制方法。取单相LCL型并网逆变器为研究对象,分析单相LCL型并网逆变器电路结构以及BP神经网络模型,通过采用具有动量更新的反向传播BP学习算法加快误差性能函数收敛,实时快速地输出合适的PID参数,以提高系统响应速度。最后构建Matlab模型进行仿真,仿真结果表明,相较于传统PID控制器,BP结合PID的控制策略能更好地完成对并网电流跟踪,且速度更快、稳态误差更小,验证了该方法的有效性。     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

采用LCL并网逆变器的微电网双闭环并网控制策略研究

论述在MATLAB／Simulink中搭建一种采用并网电流外环、电容电流内环的微电网双闭环控制并网模型,并用仿真结果验证了该控制策略不仅能够实现稳定并网,而且具有较好的滤波性能。     

可调式逆变器输出滤波器的原理与实践

提出一种基于可调电感的可调式逆变器输出滤波器.根据电机和逆变器工作状态,通过加在直流励磁绕组上的可控电源对可调电感进行控制.在电机起动时,使电感值较小,以便产生较大的起动力矩;在稳态运行时,根据基波频率、载波频率和负载电流来改变电感值,以便获得较好的滤波效果和电气传动效果.与定常参数滤波器相比,可调式滤波器能较好地满足电气传动系统对滤波器的特殊要求.可调电感的主要特点是,能够进行连续电气调节,易于实现闭环,通过对结构的合理设计可以得到近似线性电感.给出了以数字信号处理器 DSP 为控制单元的可调式逆变器输出滤波器的基本结构,分析了滤波器和近似线性可调电感的工作原理,以及可调电感的控制策略,并列举了部分试验结果.     

考虑负载效应的逆变器输出滤波器的优化设计

对逆变器驱动感应电机时的负面效应进行了分析,提出了一种考虑负载效应的逆变器输出滤波器优化设计方法.优化结果既能满足对滤波器幅频特性的要求,同时又能提高滤波器的负载应变能力.所设计的滤波器可以有效地减少逆变器输出PWM波形对电机轴承和定子绝缘材料的损坏.在逆变器输出滤波器研究平台上,对Rockwen公司1336plusⅡ逆变器驱动5 kW感应电机系统进行了实验研究和仿真分析,结果表明方法可以有效提高滤波性能.     

单相LCL型光伏并网逆变器的控制技术

采用并网电流和电容电流双闭环控制策略对并网电流进行直接控制,与传统的并网电流单环控制相比,相当于引入了虚拟阻抗来增加系统阻尼,从而抑制了谐振,增加了系统的稳定性.对提出的策略进行系统建模,深入分析了所提策略的控制器参数对系统稳定性的影响.仿真结果表明,该策略可有效抑制进网电流谐振,并且具有较高的入网电流功率因数和良好的稳态性能.     

大型光伏电站无功优化协调控制策略

为解决光伏电站因各种扰动引起的电压越限问题,光伏电站应具备无功调压能力.在分析单台光伏逆变器无功容量和光伏电站无功与电压关系的基础上,提出了一种大型光伏电站无功优化协调控制策略.该控制策略采用PI控制器实现电压的无差控制,并协调无功补偿装置和逆变器的无功容量为电网提供电压支撑,同时根据无功线路损耗对逆变器无功进行优化分配.结果表明:该控制策略能保证光伏电站并网点电压稳定,降低站内线路损耗,验证了所提控制策略的正确性.     

计及时滞的单相反激微型逆变器并网控制策略

在单相反激光伏微型逆变器中,传统断续电流控制策略存在并网电流与电网电压相位延迟大、谐波高等缺点。针对上述问题,提出一种计及时滞的单相反激光伏并网控制策略。首先,建立微型逆变器小信号模型,提取并网电流模型中的稳态分量与瞬态分量,其中稳态分量用于计算主开关管的稳态占空比,同时采用准比例谐振控制器对系统瞬态分量进行闭环控制,获取主开关管的瞬态占空比,两态占空比叠加得到主开关管的导通占空比;然后,针对微处理器数据采集、数值运算过程中引起的控制信号时间滞后问题,设计权重传递函数对其进行补偿,使并网电流与电网电压之间相位差达最小,保证微型逆变器的稳定性;最后,搭建150W实验样机验证控制策略的可行性。     

灰色PID控制在逆变器中的应用研究

逆变器在各领域有着广泛应用,但由于大量非线性负载的存在以及参数的时变性,当系统发生扰动时,传统PID控制方法已经难以达到控制要求。近年来提出的将传统PID与重复控制或模糊控制相结合的综合控制方法也存在动态响应较差的缺点。本文以单相全桥逆变器为例,为了改善输出电压波形和电能质量,提出一种基于GM(0,N)模型的灰色PID控制方法。将灰色控制与PID控制相结合,通过灰色估计量对干扰提前补偿,在保证逆变器良好动态性能的基础上,达到抑制系统扰动和提高输出电能质量的目的。用MATLAB进行仿真,结果表明,该控制方法具有良好的动态响应性能,能够有效抑制外界扰动,输出高质量电压波形,具有较强的鲁棒性和环境适应能力。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略

笔者在本文中,首先建立了光伏逆变器配电网稳态分析模型,之后以接入点运行电压、最大运行电流与SPWM调价控制系统,以此为约束条件,探究不同工况条件下逆变器的无功调节能力,然后分析了光伏逆变器无功调节的控制策略。在本文中,笔者结合自身的工作实际和相关的理论文献,从联网光伏逆变器稳态分析模型、调节能力与控制策略等方面分析了该命题。     

基于附加调制电压的链式逆变器直流电压平衡控制

首先推导了稳态情况下链式逆变器各子模块直流电容电压变化量与附加调制电压的数学关系式,揭示了基于附加调制电压的直流电压平衡控制策略的控制原理,并指出了其三种控制方式,对其控制复杂度、解耦特性、调节能力进行了分析。基于无功电流分量定向的附加调制电压的控制方式,分析了控制参数与均压效果的定量关系,给出了链式逆变器子模块直流电压均衡控制策略及控制参数的设计思路。最后,采用PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,仿真结果表明了相关分析的正确性。     

LCL型并网逆变器电流谐波抑制策略研究

日益增多的非线性设备使电网电压背景谐波含量增加,并导致逆变器的并网电流畸变。为了抑制并网电流谐波,提出了一种改进电网电压比例前馈控制策略,分析LCL型并网逆变器逆变侧电感值以及滤波电容值对电网电压比例前馈控制策略的影响,得到了逆变侧电感和滤波电容的优化选择方法,即根据逆变器的性能需求和设备安全需要,确定LCL型并网逆变器逆变侧电感和滤波电容的取值范围,并据此确定合适的电感值,继而通过选取较小的电容值降低并网电流的谐波含量,最后在LCL型并网逆变器样机中验证了该控制策略和优化方法的有效性。实验结果表明:采用基于滤波参数优化选择的电网电压比例前馈控制策略后,LCL型并网逆变器并网电流的总谐波畸变率由4.04%降至2.58%,对于谐波含量较高的3、5次低次谐波,均由2%降至1%以下,提高了逆变器的性能。