以电导增量法实现MPPT的单级光伏并网逆变器

介绍了单级光伏系统的拓朴结构和工作原理,着重阐述了用电导增量法实现最大功率跟踪(MPPT)的基本原理。根据光伏阵列的特性,设计了一套能实现最大功率跟踪的新型光伏并网逆变器。该逆变器采用单级结构,控制部分采用基于DSP(TMS320LF2407)控制的最大功率跟踪和电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出及高功率因数运行。     

单相光伏并网逆变器固定滞环的电流控制

并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件,以Matlab/Simulink为仿真平台,建立光伏模块和最大功率跟踪控制器的数学模型和仿真模块,分析光伏模块的电气特性,实现最大功率点的动态跟踪,提出集成式光伏模块和最大功率跟踪控制的并网逆变器系统模型和电流滞环跟踪控制的数学模型和控制策略,仿真结果验证光伏模块数学模型和最大功率跟踪算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应进行了仿真,表明电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网电流的品质,使电网功率因数为1。     

单相光伏并网逆变器固定滞环的电流控制

并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件,以Matlab/Simulink为仿真平台,建立光伏模块和最大功率跟踪控制器的数学模型和仿真模块,分析光伏模块的电气特性,实现最大功率点的动态跟踪,提出集成式光伏模块和最大功率跟踪控制的并网逆变器系统模型和电流滞环跟踪控制的数学模型和控制策略,仿真结果验证光伏模块数学模型和最大功率跟踪算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应进行了仿真,表明电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网电流的品质,使电网功率因数为1.     

基于SiC MOSFET户用光伏逆变器的效率分析

户用型光伏逆变器的发展趋势是高频化、高效率、高功率密度,近年来,SiC MOSFET在电机驱动、光伏逆变器等场合得到了广泛研究。本文将SiC MOSFET应用于1.6kW两级式光伏逆变器中,提高逆变器的开关频率,对前后两级独立进行了效率分析。在前级Boost中,比较了20 kHz 到100kHz 开关频率下,SiC MOSFET和Si MOSFET 对Boost效率的影响;在后级逆变器中,比较了100 kHz SiC MOSFET逆变器与20 kHz Si MOSFET H6逆变器的效率。搭建了1.6kW两级式光伏逆变器实验模型,采用SiC MOSFET,并在逆变器实验模型上对分析结果进行了实验验证。     

软开关单相光伏并网逆变器原理及并网实验

为了优化效率及提升功率密度,提出了一种采用MOSFET的软开关单相光伏并网逆变器及零电压调制方法。介绍了软开关单相并网逆变器的工作原理,通过零电压调制方法控制辅助谐振电路,实现MOSFET的零电压开通,并抑制MOSFET体二极管的反向恢复。因此,逆变器等效开关频率为100 k Hz,并网滤波电感减小。组建了一个30 kW光伏并网发电系统,对10台3 kW软开关单相光伏并网逆变器进行光伏发电测试,验证理论分析及可靠性。     

基于混合励磁电机的直驱式风电系统

介绍了一种新型的基于混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统. 针对混合励磁直驱式风力发电系统的特点,提出了一种新的控制策略,实现了最大风能跟踪.在同步旋转坐标系建立了混合励磁同步发电机和三相并网逆变器的数学模型,通过控制混合励磁同步电机的励磁电流来稳定三相并网逆变器的直流母线电压,并通过控制混合励磁同步发电机的转速来实现最大风能跟踪.网侧变换器采用电网电压定向的矢量控制,实现了dq轴电流解耦控制.仿真结果表明:该控制策略使三相并网逆变器有良好的动、静态性能,且实现了风能的最大跟踪.     

电导增量法实现MPPT单级光伏并网逆变器的仿真研究

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势.本文介绍了单级光伏系统的拓朴结构和工作原理,着重阐述了用电导增量法实现MPPT的基本原理.根据光伏阵列的特性,设计了一套新型的能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器,逆变器采用单级结构,控制部分采用基于DSP ( TMS320LF2407) 控制的最大功率跟踪和电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出以及高功率因数运行.     

光伏并网逆变器电流滞环跟踪控制

以MATLAB/SIMULINK为仿真平台.建立光伏模块和最大功率跟踪控制器的数学模型和仿真模块,分析光伏模块的电气特性,实现最大功率点的动态跟踪,提出集成式光伏模块和最大功率跟踪控制的并网逆变器系统模型和电流滞环跟踪控制策略,仿真结果验证光伏模块数学模型和最大功率跟踪算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应进行了仿真,表明电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网电流的品质,使电网功率因数为1.     

准Z源型三相并网光伏发电系统控制策略

为解决三相准Z源逆变器光伏并网高性能控制与系统成本之间的矛盾,提出了一种基于准Z源网络拓扑的单变量电导增量最大功率点跟踪算法,仅需检测直流环节的电流就可以实现对光伏电池阵列的最大输出功率跟踪,降低了检测系统成本,提高了跟踪速度。为提高逆变器直流侧电压利用率,降低开关器件的电压应力,采用了三次谐波注入脉宽调制方式。为提高逆变器性能,采用了直流升压和并网逆变两级控制思想、多闭环协调控制策略,其中功率外环通过调节直通占空比实现最大功率点跟踪;直流侧电容电压闭环完成直流母线电压的间接稳压控制和并网有功指令电流生成;电流内环实现对并网电流精确控制。仿真和实验结果证明了控制策略的正确性和可行性。     

基于DSP的60 kW/300 kHz高频感应加热电源

介绍了一种基于DSP的高频感应加热电源。现以MOSFET为开关器件,并通过逆变器并联扩容为60kW/300kHz。采用多重斩波技术,增大了斩波电路的容量,将基于DSP的fuzzy-DPLL复合数字锁相环技术应用在高频场合,使锁相有快速的动态性能和高精度的稳态性能,实现了对负载频率的可靠跟踪及对逆变状态的可靠控制,提高了逆变器的工作效率和功率因数。     

采用非线性电压增益补偿的SVPWM逆变器

针对高精度恒V/F值控制的变频空调压缩机对交流变频调速的要求，研制了采用修改的空间矢量型PWM法的逆变器以改善其线性放大特性，采用瞬时平均电压法实现死区电压降补偿，通过检测直流侧电压实现变流电压流动的前馈补偿，以提高其输出电压精度，改善输出电流波形。控制器用三菱先进的16位M37705单片机实现，并成功地用于户式中央空调的变频压缩机控制。     

计算机视觉镜头的精细调焦控制

在步进电机控制系统中，采用调频调压与恒频脉冲调宽及高低压驱动相结合的连续细分驱动电路方法。LM331F／V变换器件提供细分时的参考电压，由软件控制产生频率信号，采用正弦与线性叠加规律对绕组电流进行了等步距细分，无需I／O扩展，工作可靠，从而很好地满足了系统的要求。     

单相感应电动机控制策略综述

文章讨论了目前已应用于单相感应电机调速控制系统的各种逆变器的拓扑结构,分析了最近提出来的几种逆变器拓扑结构,并对其优缺点进行比较.对于单相感应电机来说,在不同拓扑结构的逆变器的各种控制方案中,脉宽调制变频控制是最佳的选择,而变频控制并未广泛地应用于单相感应电机的控制中.开环恒压频比控制由于其适合三相电路,而还没有应用到单相感应电机的控制.对于恒转矩负载,在低速运行时运行频率的变化会引起电机速度变化的不稳定,因此,恒压频比控制仅适用于速度较高时的电机控制,而在低频时系统性能的改善可以通过改变通常的恒压频比控制关系来得到理想的特性.文章对传统的和最近提出的拓扑结构的逆变器的仿真结果进行了分析研究.     

Characteristics on PWM CSI-induction motor drive system with utility interactive photovoltaic generation

This paper proposes a PWM current source inverter-induction motor drive system with photovoltaic generation. Solar cells are inserted in dc link to obtain constant current characteristics. They are connected to the utility system with a PWM converter. The PWM converter is controlled to obtain the maximum output photovoltaic (PV) power. The PWM inverter supplies sinusoidal currents for an induction motor, which is driven by constant V/f control. A pulsewidth control is utilized in the inverter section because of constant dc link current caused by peculiar V-I solar cell characteristics. In the system proposed here, the PV power is not only used for inverter-induction motor drive but it also flows into the utility system. The experimental results in steady state show that the proposed system has sinusoidal current with unity power factor in the utility system, the maximum output PV power and sinusoidal current/voltage for a motor. The demonstrated results for the separation of the utility system or the motor from the converter-PV-inverter system are given. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 118 (2): 79–87, 1997     

Current regulated PWM-CSI induction motor drive system without aspeed sensor

This paper deals with a current source inverter-induction motor drive system without a speed sensor, and the speed estimation with only sense of the motor voltage is investigated. The input DC link current which is kept constant by a pulsewidth modulated (PWM) converter with sinusoidal input current is supplied to the PWM inverter. The inverter output current with sinusoidal wave is directly regulated by employing the modulation index control of the PWM strategy. The motor is driven by a slip frequency/current regulation control. The motor speed is estimated by using the measured voltage and current, or using the measured voltage and the estimated current. The filter capacitor which is installed in the inverter circuit is taken into consideration for the current estimation. A digital signal processor is employed for calculation. As the PWM pulse of the inverter is calculated by an online real-time system, the quick regulation of the sinusoidal output current is achieved. The experiments show that the high performance steady state behavior and the acceleration/deceleration characteristics with smooth drives and low noise of the motor is obtained     

GTO逆变器的单片机控制

本文首先提出了一种新的三相特殊谐波消除(PHE)法,解决了以前的 PHE 法的不可实现性问题。然后采用8031单片机,设计了一个 PWM 逆变器控制系统。最后针对该系统的实用性进行了实验,得到了满意的结果。     

异步机调制式PWM变频器的研究

本文对从德国LEYBOLD公司引进的电压型PWM变频器样机作了分析。在对产生PWM波的关键芯片UPD7654进行分析研究的基础上,用单片机8751实现功能替代,并将压/频调节功能包含到软件中。使PWM控制方式更具灵活性。经过此PWM法的谐波特性分析,结果表明该PWM波具有较好的谐波特性。故8751单片机控制的PVM变频器具有较大的研究价值。     

一种新型无刷直流电机谐振极软开关逆变器

永磁无刷直流电机具有高功率密度、高转矩/电流比和控制简单等优势,得到了广泛应用。然而,无刷直流电机通常采用硬开关逆变器驱动,硬开关逆变器的系统效率较低,散热器的体积和重量较大,限制了大功率无刷直流电机驱动系统功率密度和性能的进一步提升。针对硬开关逆变器问题,提出了一种无刷直流电机专用的谐振极软开关电压源逆变器。通过在传统硬开关逆变器的三相输出端添加辅助谐振网络,实现了逆变桥主开关器件的零电压(ZVS)开关动作,辅助双向开关在零电流开关(ZCS)条件开通和关断。针对新型软开关逆变器,提出了一种新的脉宽调制(PWM)控制策略——TPWM TON,逆变桥上下侧开关器件轮流进行PWM调制,保持了直流母线中点电位的平衡,且使主开关和辅助开关的开关频率降到PWM调制频率的一半。对提出的软开关逆变器进行了实验研究,实验结果验证了电路结构、理论分析和控制策略的正确性与可行性。     

多电平逆变器PWM控制方法的研究

近年来,多电平逆变器在大功率场合应用越来越广泛.基于空间矢量原理提出了一种新的多电平PWM控制方法,这种PWM方法称为多电平最优空间矢量PWM方法(MOSV PWM),可用于多电平串联逆变器供电的压频比控制的异步电动机调速系统.仿真结果表明,MOSV PWM方法与多电平载波方法和单脉冲法相比有许多优点,可以在线实现,输出线电压THD低,开关频率低.这种方法可以推广用于其它类型的多电平逆变器,除电机传动外还可以用于静态无功补偿和其它FACTS场合.     

高精度恒压计量泵控制系统的设计

针对传统计量泵在压力调节、流量控制方面存在精度低、稳定性差等问题,设计了一种基于嵌入式系统的高精度恒压恒速计量泵控制系统。该系统以ARM处理器为开发平台,采用模块化的设计思想,硬件部分设计了数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、控制模块以及通讯模块等。通过单片机STM32的定时器输出PWM波实现对步进电机的精密控制,利用光电编码器以及压力变送器采集电机的转速和计量泵出口压力值,求出计量泵出口压力值与理论值的差值,采用模糊PID算法将压力差值转换为控制脉冲信号,实现对恒压恒速输出过程的实时调节。实际试验结果表明,设计的计量泵控制系统具有控制精度高、稳定性好等优点,具有广泛的应用价值。