30kW光伏并网逆变器的研制

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,并网逆变器是并网光伏发电系统的核心装置之一.分析了三相光伏并网逆变器的工作原理,并对逆变器的控制结构进行了设计.依据所提出的控制策略,研制了一台30 kW光伏并网逆变器样机.实验结果表明,采用所提出的控制策略可以实现对逆变器输出电流波形的良好控制.     

基于交错断续空间矢量调制的并联PWM变流器控制策略

并联PWM变流器可以显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但是变流器的直接并联容易在其内部产生环流,从而导致变流器损耗增加甚至开关器件损坏.本文以三相PWM整流器并联系统为例给出了环流的数学模型,该环流是一个存在于零轴的带直流偏移量的环流.针对环流问题,本文通过建立并联系统的小信号模型分析确定了零序电流环的设计,并采用了交错断续空间矢量调制方法来消除和抑制其对整个系统的影响.通过该方法,环流可以用dq轴分量表示,并通过功率因数校正(PFC)电路的电流环加以抑制.最后的仿真和实验验证了本文控制策略的有效性.     

基于嵌入式Web Sever的控制器开发与应用

在以太网进军传统控制领域的同时,嵌入式Web技术正悄然兴起。本文介绍了一种基于嵌入式Web Sever的控制器,并应用于水源热泵监控与远程诊断系统。     

光伏电站阵列单元运行特性曲线的计算机绘制方法

针对大型并网光伏电站工程设计与仿真分析系统开发中,如何绘制光伏阵列单元运行特性曲线的实际问题,提出一种分段非线性插值算法。该算法以光伏组件性能参数为基础,计算得到5个光伏组件性能特征点,再结合光伏阵列的串并联方式,实现光伏电站阵列单元性能曲线的计算机生成。并以基于该算法开发的软件模块工程为例,说明该算法的应用情况。     

并网型中压变流器滤波电路设计

在分析二极管箝位三电平变流器输出电压频谱基础上,将电力系统中常用的2阶高通滤波器引入到并网型中压变流器中构建新型滤波器,并对滤波器相关的电容、电感、电阻参数进行设计,最后通过仿真与试验对设计进行验证。结果表明,所设计新型滤波器可较好地滤除中压变流器开关频率相关的电流谐波,满足国家标准对风力机并网谐波电流要求。     

薄膜电容器在风电PWM变流器直流环节的应用

通过计算变流器直流环节的电容量和纹波电流,选取合适的薄膜电容器应用于风电变流器直流环节,取代铝电解电容器。利用Matlab仿真软件,使用改进的控制策略,验证了最小电容量选取原则的可行性。将此原则应用于2 MW风电用双馈变流器直流环节薄膜电容器的选型,取得了较为理想的效果。     

LCL滤波的风力发电网侧变流器不同控制结构下的性能研究

风力发电系统中LCL滤波器的电网侧电流反馈和变流器侧电流反馈都可用作电流闭环控制,但不同的电流反馈控制结构会对变流器产生不同的影响.分别在理想电网无阻尼电阻、非理想电网无阻尼电阻和理想电网有阻尼电阻3种情况下对风力发电网侧变流器进行了分析.建立了电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的风力发电网侧变流器数学控制模型,其中PI控制器被用于补偿被控电流的误差.根据推导出的不同电流控制结构下的闭环传递函数,对其进行了根轨迹分析.通过分析及仿真发现变流器侧电流反馈控制结构相对于电网侧电流反馈控制结构控制算法较复杂,但是系统稳定性好,电网电流的谐波畸变率较低,而电网侧电流反馈控制结构尽管抗电网扰动性较强,但调节器参数受到很大限制,系统动态响应速度较慢,稳态精度较低.     

风力发电系统中大功率变流器的应用

风电系统对中压大功率变流器的需求日益增加,大功率变流器已引起人们极大的兴趣。直接驱动型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术,它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高,运行维护成本低等优点,在风力发电领域中有着很好的应用前景。为掌握变流器的设计制造技术,推动我国风电事业的发展,首先对直驱型变速恒频风力发电系统基本拓扑结构进行了对比分析,着重介绍了直接驱动型风力发电系统几种大功率变流器拓扑结构,比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点,以及实际应用中存在的问题,并对大功率变流器在风力发电系统应用中的可行性进行了相关分析与探讨,为直驱风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。采用的二极管箝位五电平级联H桥拓扑,结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势,需要较少的箝位二极管和独立直流电源,即可进一步提高输出电压等级,使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路,可以方便地应用在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。     

风力发电用电压跌落发生器研究综述

为测试风力发电系统的低电压穿越能力,需要专门的电压跌落模拟装置。鉴于此,对国内外现有风力发电用电压跌落发生器(VSG)的研究进行了详细的总结,论述了3种形式的VSG实现方法,阻抗形式VSG通过在主电路中并联或串联阻抗模拟电压跌落,变压器形式VSG以变压器组合或中心抽头变压器切换方式模拟电压跌落,电力电子变换形式VSG使用半导体功率器件模拟各种电压跌落类型,功能强大;并对各种方法的工作原理和实现方法进行了分析,对各自的优缺点进行了对比。变压器形式VSG具有结构简单、可靠性高和成本较低的优势,目前使用较多,电力电子变换形式的VSG因其体积小、便于携带和强大的功能,将会得到越来越多的应用。     

直驱型风电系统大容量Boost PFC拓扑及控制方法

直驱型风力发电系统因其在风力机和发电机之间省去了增速装置,从而提高了系统的效率和可靠性,降低了系统维护费用和直接成本,并以其良好的低电压适应能力而受到越来越广泛的关注.然而,传统直驱系统采用三相不可控整流桥与带有大容量电容器的电压源电流控制型逆变器并网发电.这种结构向永磁同步发电机中注入了大量低频谐波,增加了系统损耗,进而减少了系统功率容量.针对其中的大容量Boost环节,提出一种将三个三相单管Boost型PFC电路并联,并采用载波相移技术加以控制的方案.仿真结果表明,在支路电流均工作于DCM模式的情况下,合成电流近似工作于CCM模式.实现了对永磁同步发电机的输出进行功率因数校正、降低发电机电流的谐波含量、改善永磁同步发电机的谐波特性、提高发电机有功功率输出能力和系统效率的目标.