UPS系统中电压型逆变器开路故障诊断研究

逆变器开路故障是不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS)系统中一种常见故障,它会降低电能质量,甚至会引起其他部件的潜在二次故障。研究有效的逆变器故障诊断技术对提高UPS系统的可靠性具有重要意义。因此,采用基于绝对归一化的Park矢量法实现逆变器开路故障诊断。利用相电流的平均值与相电流绝对值的平均值的归一化量诊断和定位单个或两个开关管开路故障。利用相电流绝对值的平均值与Park矢量模的归一化量诊断同一桥臂的两个开关管开路故障,该方法可以有效地实现开路故障检测和故障定位。最后基于Matlab/Simulink对提出的故障诊断方法进行验证,仿真结果表明了所提出故障诊断方法的有效性。     

电压型逆变器式有源滤波器分析

分析电容器Ｃ的初始充电过程电压型逆变器工有源滤波器的稳定工作状态,提出四个用于判定该种有源滤波器工作和有助于该有源滤波器设计的参数。对充电过程的分析结果表明,此种有源滤波器无需附加设备就能自动完成充电过程。除此之外,作为稳态分析的结果,给出确定电压型逆变器式有源滤波器元件参数的原则。     

基于LCL滤波器优化的微电网多逆变器稳定运行控制系统

为了有效控制逆变器谐振现象,保障逆变器稳定运行,设计基于LCL滤波器优化的微电网多逆变器稳定运行控制系统。依据LCL多逆变器拓扑结构,创建LCL滤波器三相微电网多逆变器的状态空间数学模型。依据该数学模型,分析滤波器的谐振特性,采用2个互相独立的单相逆变器实现对平衡三相LCL逆变器中谐振控制,利用单相LCL逆变器完成控制策略研究;利用被动阻尼策略,通过电容支路串、并联阻尼法对LCL滤波器的逆变器进行振荡控制优化;利用主动阻尼策略,在不添加其他传感器和控制闭环的条件下,运用2对零极点使闭环系统中全部的主导极点都在垂直平面单位圆中,抑制LCL滤波器谐振问题,以实现系统稳定运行控制优化。实验表明,该方法通过主动阻尼和被动阻尼控制策略对LCL滤波器进行优化,能够确保微电网多逆变器的母线电压以及暂态波形的稳定,控制效果好。     

低压微电网逆变器并联系统控制策略研究

在低压微电网中,逆变器并联系统容易受传输线路阻抗的影响,使得同容量并联的系统也无法实现功率均分。首先,结合2台逆变器并联系统,推导出不同传输阻抗性质下的功率计算方法。然后,以阻性为背景,分析环流产生的原因,以及传统下垂控制无法实现功率均分的机理。在传统下垂控制的基础上,引入负载电压反馈和微分控制,可以抑制传输线路阻抗对功率均分的干扰,提高系统的稳定性。最后,通过仿真和试验验证了控制策略的有效性。     

电压型逆变器高压串联谐振技术研究

介绍了高压串联谐振技术的原理与应用，分析了利用4046锁相控制逆变器的结构和启动电路，同时对高压变压器寄生漏感与负载串联谐振原理作了介绍，15KVA样机测试结果表明，用该方法可以得到满意的输出波形，实现高功率因素。     

基于VSG的微电网逆变器控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网功率不稳定的问题,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的控制方法,建立VSG的数学模型,设计了一种基于电流、电压和功率控制的反馈控制器,提出了一种全新的VSG控制策略,实现分布式电源动态特性对微电网中有功功率和无功功率的均分控制。并通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提控制算法的有效性。结果表明:该控制策略对抑制因新能源发电并网导致的电网波动、提高电能质量具有重要意义。     

电压型逆变器软启动方法和装置研究

电压型逆变器因储能密度高及所需功率半导体器件少等优势而在大功率特种变频电源领域所占比重越来越大,其可靠、无冲击的软启动过程是变频电源长期稳定运行的关键。针对传统电压型逆变器软启动方法的优点和不足,提出了电压型逆变器软启动方法和装置,以400 kVA电压型电磁搅拌专用变频电源为例设计了主电路和控制电路,并进行了试验。试验结果表明,该电压型逆变器软启动方法满足大功率电磁搅拌电源系统对软启动各项性能的需求。     

微电网中并列运行逆变器控制策略研究

考虑到微网内分布式电源的多样化和分散性,提出一种PQ控制与基于下垂特性的电压电流控制相结合的控制策略。PQ控制可以实现间歇性微源的最大能源利用率,基于下垂特性的电压电流控制在微网运行模式或结构发生变化时,可以很好地实现负荷功率共享,以维持微网频率和电压的稳定。此控制策略既可以在并网模式下运行,也可以在孤岛模式下运行。 并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了微电网仿真模型,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

电压型逆变器输出波形控制技术

本文介绍了目前电压源型逆变器输出波形控制的主要控制方法，总体上可分为：基于周期的控制和瞬时值反馈控制。在此基础上，分析了各种控制方法相应的优点和缺点。从波形控制目前的研究实际出发，提出了两种较有前途的方案：结合鲁棒观测器的反馈控制技术和重复控制的反馈控制技术。     

基于微电网系统的储能逆变器研究

随着国家大力推进新能源技术,以风力发电、太阳能发电为主的分布式发电得到广泛应用。为了解决分布式电源与电网之间的协调控制问题,引入了微电网的概念,储能逆变器作为微电网的重要组成部分在微电网的控制中发挥了重要作用。本文从储能逆变器的角度出发,介绍了储能逆变器的组成和功能,对储能逆变器的并网控制策略、离网控制策略、调制方法及并离网运行模式的切换策略进行了深入研究,实现了对负荷的持续性供电。     

微电网双模式组网逆变器运行控制研究

针对微电网中既可以并网运行,也可以独立运行的三相组网逆变器研究了其双模式运行的控制方法.双模式逆变器在并网模式时起理想电流源作用,采用结构简单且能满足要求的单电流环控制;离网模式时起理想电压源作用,采用能兼顾控制精度和动态响应的基于滤波电感电流的双闭环控制.在此进一步针对双模式逆变器独立运行时满足带不平衡负载的要求,运用正序、负序分别控制的方法.最后通过实验验证了所设计的双模式逆变器具有带不平衡阻性、感性负载的能力,并且能够实现并网/离网双模式运行的快速切换.     

高品质电流跟踪电压型逆变器

提出一种高性能的电流跟踪控制电压型ＭＯＳＦＥＴ逆变器。详细介绍了该逆变器的结构，工作原理，特点，给出了完整的电路图。实验证明，该逆变器性能优良，可靠性高。     

交流微电网逆变器控制策略述评

逆变器是交流微电网的关键电气装备,其控制策略与微电网的安全、稳定、高效和经济运行密切相关。针对微电网中单台逆变器的控制,从频域的角度,就基波和谐波功率的控制策略进行了分析和述评。对于基波功率控制,就微电网的离网运行模式,探讨了逆变器的电压—频率控制和下垂控制;就其并网运行模式,分析了逆变器的直接功率、直接电压和直接电流控制,并提出了直接阻抗控制的概念。对于谐波功率控制,分析了逆变器开关纹波的抑制,谐波谐振的阻尼,以及微电网低次谐波负荷电流的补偿。然后,针对微电网中多台逆变器的管理,从集中控制和分散控制两个角度分析了多逆变器间的协调控制,探讨了集中的分层控制器和基于多代理的分散控制器。最后,针对微电网及其逆变器控制策略的发展,趋势给出了诸多展望和进一步的研究方向。     

微电网并网逆变器控制策略设计

以直流微电网并网为题,展开直流微电网结构、换流器外环控制和换流器内环控制等直流微电网并网相关研究。根据VSC所接入的交流系统不同,分别进行外环控制功能配置研究以及对应内环控制逻辑研究。在上述分析研究基础上,建立仿真模型及编制对应控制算法,对不同工况下直流微电网并网展开仿真,并对仿真结果展开分析,以验证仿真策略及实现算法的合理性。     

微电网逆变器自适应下垂控制策略

在多分布式电源(distributed generations,DGs)并联系统中,通常采用传统下垂控制实现负荷分配。由于线路阻抗和本地负荷的影响,传统下垂控制会产生较大的功率分配误差。为提高功率分配的精确性,提出了一种自动调节下垂系数的控制策略。各逆变器在传统P-V下垂控制下,将输出有功功率信息送到中央控制器,计算给定功率,并返回给各逆变器本地控制器,通过PI调节器自动调节各自的P-V下垂系数。仿真和实验结果验证了该策略的可行性。     

电压型逆变器电流实时检测质量改善研究

交流调速系统在取消机械传感器后,其速度的估计依靠实时检测逆变器端电压、电流来完成,因而电流检测质量的好坏至关重要。良好的滤波是系统实现无速度传感器稳定运行的前提,而传统模拟和数字滤波在宽调速范围内面临难以克服的困难。为此,提出采用跟踪-微分法对逆变器电流进行滤波,并研究了跟踪-微分器各参数对滤波性能的影响。以一个4 kW普通三相异步电机为控制对象了进行仿真试验,对比分析了新旧电流检测滤波方案下的电机运行性能。分析结果表明,采用新的电流滤波方案后,调速系统在宽调速范围内均有更好的运行性能。     

基于Popov理论的微电网逆变器控制策略研究

微电网中的电能质量受到发电侧与负荷侧的共同影响,传统治理方式采用在微电网设置电能质量治理装置或在逆变器中采用鲁棒控制、二次调节等方法,但传统控制策略往往只针对微电网中的特定的电能质量问题,处理复杂的电能质量问题效果不佳.在微电网电压型逆变器的基础上,提出了一种基于Popov理论的控制策略.在逆变器中设计Popov控制器...     

基于VSG模型的微电网逆变器技术研究

为确保微电网系统在离网状态下对重要负荷的持续供电,模拟发电系统中同步发电机的控制方案,对微电网逆变器的控制性能进行了研究与改进。采用虚拟同步调频系统,结合同步发电机转子运动方程模拟原动机的调速性能并增加自调频控制以满足系统在离网运行状态下由于负荷变动引起的对频率稳定性的要求;同时采用虚拟励磁系统解决了在多机并联运行的情况下,输出无功功率均分对等效输出阻抗的依赖,实现了准确的输出功率均分。通过Matlab/Simulink的仿真调试,验证了所采用方法的可行性。