三相并网逆变器

摘要： 对三相桥式并网逆变器采用了SPWM调制方式和SVPWM调制方式,详细研究了SPWM调制方式和SVPWM调制方式。在Matlab/Simulink工作环境下给出了电路的仿真波形,并对并网电流进行了谐波分析。仿真结果表明,实现了并网电压与并网电流同相位和功率因数为1,证明了采用SVPWM调制方式得到的并网电流的谐波含量低于SPWM调制方式,也说明了在并网电流要求较高的场合,SVPWM控制比SPWM控制更具有优越性。

摘要： 针对三相大功率并网逆变器在开关频率较低情况下采用传统重复PI控制策略所存在的控制精度问题,提出了一种降低其输出并网电流THD的改进型重复PI控制策略。该策略基于线性插值理论计算出重复控制相位补偿中的分数拍提前,从而实现了电网全周期范围内的任意相位补偿,克服了整数拍相位补偿精度不高的问题,改善了并网电流的波形质量,同时对降低LCL型滤波器的体积和成本也起到了良好的作用。基于所提出的控制策略,利用MATLAB/Simulink仿真平台对系统进行了建模仿真。仿真结果表明了所提控制策略的正确性和可行性。

摘要： 通过逆变器接入电网的可再生能源发电系统中,锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)是逆变器控制策略重要组成部分,它实现逆变器与电网同步。三相并网逆变器系统中一般采用基于dq坐标系的锁相环模型。以基于对称分量法、双同步坐标系解耦以及双二阶广义积分器的闭环锁相环为研究对象,阐述工作原理并应用Matlab2018b/Simulink搭建仿真模型,研究比较了电网电压异常状态下的锁相能力。仿真结果表明,基于二阶广义积分器的锁相环在电网电压各种异常情况下,均能实现快速精准锁相。

摘要： 本文使用仿真分析法,研究一种针对不平衡电网的光伏发电场三相并网逆变器的控制策略。通过对不平衡电网电压跌落过程进行建模并对模型进行量化分析,对仿真模型做出基础设计,并在仿真模型上对该策略进行验证。通过仿真,本文发现,通过引入陷波器及将多控制目标有效综合,在牺牲部分直流母线电压稳定性和输出功率稳定性的基础上,实现对输出电流波形畸变率的有效控制。该策略对提升逆变器工作效率,增加系统的综合稳定性和设备安全性,有积极意义。

摘要： 为提高双同步解耦锁相环(DDSRF-PLL)并网逆变器的稳定性,以含DDSRF-PLL的并网逆变器为研究对象,在静止坐标系下推导其等效导纳模型,给出了考虑频率耦合的系统闭环传递函数,利用奈奎斯特判据判定在不同电网强度下导纳模型的稳定性。结果表明,在电网电感由1 mH增大至7 mH时,电网强度变弱,开环传递函数的奈奎斯特曲线逐渐包围稳定判别点(-1,j0),系统稳定性开始下降,并网电流出现32 Hz的振荡,与理论模型推导出的振荡频率相一致。

摘要： 并网变换器拓扑结构和控制方法的选择和设计对并网效率、谐波含量、并网质量等产生重要影响,直接影响并网系统的安全性和可靠性.提出基于前馈解耦的电压电流双闭环三相并网变换器控制策略,使输出电压能够快速跟踪额定输出电压,达到所需要输出电压的标准,提高输出电压响应速度,并实现无静差.通过建立三相并网变换器在dq轴坐标系下的数学模型,引入前馈解耦控制,建立电压控制器和电流控制器的输出解耦数学模型,并分析前馈解耦控制的原理,采用电压、电流双闭环实现系统的控制.电压调节器的输出作为有功电流的给定值,电流调节器用来独立调节系统的有功、无功电流,使系统的有功、无功电流实时跟踪指令电流值.利用MATLAB/Simulink搭建三相并网变换器控制模型,分析开关的脉冲信号、LC滤波前后电压、电流和谐波等,验证了所提控制方式的正确性和有效性.

摘要： 为解决传统PI控制不足,有效降低电网电流谐波畸变率,提出一种基于动态矩阵的三相并网逆变器抗扰动控制方法.该方法通过阶跃响应法建立三相LCL并网系统的预测模型,设计LCL滤波器参数保证系统的稳定性,选择并网电流作为控制对象,设计动态矩阵滚动优化目标函数和反馈校正环节,以控制增量的形式对SVPWM调制波的调制比进行预测控制.仿真结果表明,在外界较大扰动下,与PI控制相比,基于动态矩阵的控制方法可将并网电流谐波畸变率降低1.34％,具有更好的抗扰动性.

摘要： 针对传统有限集模型预测控制应用于并网逆变器时存在延时和电感值随工作状态变化的问题,提出了一种改进有限集模型预测控制方法,通过增加两组开关电压矢量缩减电流逼近误差,使评价函数值最小;同时基于模型预测控制的思想对电感值进行实时预测.改进有限集模型预测控制方法可以实现对电感值的实时跟踪,提高控制精度,有效降低总谐波畸变率.仿真和实验结果验证了算法的可行性与有效性.

摘要： 针对传统有限集模型预测控制应用于并网逆变器时存在延时和电感值随工作状态变化的问题,提出了一种改进有限集模型预测控制方法,通过增加两组开关电压矢量缩减电流逼近误差,使评价函数值最小;同时基于模型预测控制的思想对电感值进行实时预测.改进有限集模型预测控制方法可以实现对电感值的实时跟踪,提高控制精度,有效降低总谐波畸变率.仿真和实验结果验证了算法的可行性与有效性.

摘要： 并网逆变器是并网系统中的重要组成部分之一,通常采用LCL滤波器进行滤波.相对于比较传统的L滤波器,LCL滤波器有着更理想的高频滤波效果,更能适用于大功率场合的三相并网逆变器.但是LCL滤波器存在谐振尖峰,对系统的稳定性和并网电流质量有很大的影响.本文首先分析了无源阻尼法对谐振尖峰的抑制效果,采用了一种以电容电流为内环,并网电流为外环的双闭环控制策略.通过仿真验证,基于LCL滤波三相并网逆变器的双闭环控制显著减少了系统谐波,证实了控制策略参数设计方案的可行性.

摘要： 在三相并网逆变器中锁相环作为不可或缺的组成部分,其电路结构和频率特性会影响逆变器阻抗特性以及稳定性.本文首先推导了考虑锁相环时三相并网逆变器的正负序输出阻抗模型,其次对锁相环的频率特性进行建模分析,并给出了其调节器参数的设计过程.然后采用阻抗分析方法研究了不同电网阻抗条件下考虑锁相环时并网系统的阻抗稳定性.最后对并网系统的阻抗稳定性进行了仿真和实验验证,结果均证明了理论分析的正确性.

摘要： 模型预测控制(MPC)利用系统离散模型预测电流,根据评估函数选择电压矢量,进而选择最优开关状态.评估函数用来判断最优电压矢量和开关状态,以达到最佳预测效果.本文首先建立模型预测控制三相并网逆变器的数学模型,然后在静止坐标系下阐述模型预测控制原理,最后以dSPACE/DS1104作为控制器搭建一台三相并网逆变器样机,分析并网电流的稳态与动态性能,讨论不同功率因数下并网逆变器的功率变化.结果显示,相比于其它控制策略,模型预测控制具有控制简单灵活,动态响应好,效率高等优点.

摘要： 本文介绍一种有源箝位软开关三相并网逆变器及其调制方式。通过在传统三相桥式逆变器的直流侧加入一个由辅助开关、谐振电感、箝位电容组成的支路，可以实现包括辅助开关在内的所有开关零电压开通和关断，抑制由硬开关过程造成的二极管反向恢复电流，在不额外增加开关器件电压应力的前提下减小开关损耗。逆变器主开关和辅助开关开关频率相同且固定。本文通过30kW样机的实验对软开关并网逆变器进行了验证。

摘要： SVPWM 调制方法相比于常用的SPWM 算法具有直流电压利用率高,输出波形畸变小等优点。本文将SVPWM 控制技术用于三相并网逆变器中,建立三相并网逆变器主电路的数学模型,并详细介绍了在Matlab 环境下实现SVPWM 调制的方法,通过建立完整的闭环系统进行仿真研究,给出SVPWM的仿真波形和输出并网电流波形,仿真结果表明了SVPWM 技术的优越性,更适用于大功率的场合。

摘要： 并网逆变器中控制器结构或参数的不对称会导致系统在静止坐标系下存在两个扰动频率相互耦合,这一耦合因素会影响系统的稳定性,带来电能质量问题.本文分析了系统中频率耦合的产生机理,分别得到了两个耦合频率下的逆变器等效导纳.利用这两个导纳采用奈奎斯特判据判定了并网逆变器系统的稳定性,相比现有采用广义奈奎斯特判据的方法,稳定性判定过程简单,便于给出系统稳定裕量、指导控制器设计,以改善系统中的电能质量.实验验证了本文并网逆变器系统稳定性判定结果的正确性.

摘要： 三相并网逆变器因具有高效率、高功率以及低成本等优点而备受关注,模型预测控制鲁棒性强、动态响应快,因此被广泛应用于并网逆变器的控制中.但是传统预测控制存在开关状态切换不规律的缺点,这将导致电流跟踪精度差并产生输出脉动和电磁噪声,针对上述缺点,本文提出了一种基于开关状态选择和矢量作用时间的改进预测控制策略,该方法能够减少逆变器输出电流畸变并规律化开关切换.在改进的控制算法中,将矢量作用时间作为一个维度参与控制,使电流的跟踪精度得到优化.仿真结果验证了算法的可行性与有效性.

摘要： 为了解决三相不平衡系统中零序电流无法准确跟踪控制的问题,提出了一种对零轴矢量构造新dq坐标系的电流控制方法.在dq0坐标系中,通过二阶广义积分器的90°移相系统将零轴构造成一个静止的虚拟坐标系,对该虚拟坐标系通过Park变换变为旋转面垂直于原dq平面的新dq旋转坐标系,使得零轴上交流矢量在新dq坐标系下变换为直流量,利用PI控制器实现无静差跟踪.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法可实现对零序电流准确地跟踪,同时对于小范围的频率偏差具有明显的自适应能力,解决了三相不平衡系统中零序电流补偿的技术难题.

摘要： 为了解决三相不平衡系统中零序电流无法准确跟踪控制的问题,提出了一种对零轴矢量构造新dq坐标系的电流控制方法.在dq0坐标系中,通过二阶广义积分器的90°移相系统将零轴构造成一个静止的虚拟坐标系,对该虚拟坐标系通过Park变换变为旋转面垂直于原dq平面的新dq旋转坐标系,使得零轴上交流矢量在新dq坐标系下变换为直流量,利用PI控制器实现无静差跟踪.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法可实现对零序电流准确地跟踪,同时对于小范围的频率偏差具有明显的自适应能力,解决了三相不平衡系统中零序电流补偿的技术难题.

摘要： 为了解决三相不平衡系统中零序电流无法准确跟踪控制的问题,提出了一种对零轴矢量构造新dq坐标系的电流控制方法.在dq0坐标系中,通过二阶广义积分器的90°移相系统将零轴构造成一个静止的虚拟坐标系,对该虚拟坐标系通过Park变换变为旋转面垂直于原dq平面的新dq旋转坐标系,使得零轴上交流矢量在新dq坐标系下变换为直流量,利用PI控制器实现无静差跟踪.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法可实现对零序电流准确地跟踪,同时对于小范围的频率偏差具有明显的自适应能力,解决了三相不平衡系统中零序电流补偿的技术难题.

摘要： 本公开提供一种太阳能逆变器并网系统及三相并网方法。该系统包含逆变器模块、开关模块及控制器。逆变器模块将直流电源转换成交流电源。开关模块耦接于逆变器模块及三相交流电网间，开关模块包含第一至第六开关，第一开关串接第二开关形成第一路径，第三开关串接第四开关形成第二路径，第五开关串接第六开关形成第三路径；控制器电性连接于开关模块，控制开关模块，使交流电源并入三相交流电网中。控制器先使第一路径导通，后，当第二路径中两开关满足第一特定条件时，控制器导通第二路径，后，当第三路径中两开关满足第二特定条件时，控制器导通第三路径。本发明可以有效地解决太阳能逆变器并网系统在与交流电网并网时的涌入电流。

摘要： 本公开提供一种太阳能逆变器并网系统及三相并网方法。该系统包含逆变器模块、开关模块及控制器。逆变器模块将直流电源转换成交流电源。开关模块耦接于逆变器模块及三相交流电网间，开关模块包含第一至第六开关，第一开关串接第二开关形成第一路径，第三开关串接第四开关形成第二路径，第五开关串接第六开关形成第三路径；控制器电性连接于开关模块，控制开关模块，使交流电源并入三相交流电网中。控制器先使第一路径导通，后，当第二路径中两开关满足第一特定条件时，控制器导通第二路径，后，当第三路径中两开关满足第二特定条件时，控制器导通第三路径。本发明可以有效地解决太阳能逆变器并网系统在与交流电网并网时的涌入电流。

摘要： 本发明公开了一种三相并网逆变器的控制方法，应用于三相三桥臂并网逆变器。本申请对三相三桥臂并网逆变器的结构进行改进，使滤波电容连接直流输入母线的负极以构成滤波回路，从而可滤除电路中的谐波，实现了小功率下高质量的并网电流，即无需增大电感值，从而使系统中并联的逆变器设备实现稳定工作，较适用于光伏微型逆变器。而且，本申请的三相三桥臂并网逆变器工作在电感电流断续模式，即在一个开关周期内，电感电流降至0，从而降低了三相三桥臂并网逆变器的开关损耗。本发明还公开了一种三相并网逆变器的控制系统及三相并网逆变器，与上述控制方法具有相同的有益效果。

摘要： 本发明公布了一种三相并网逆变器的无缝并网控制器及其控制方法，本发明控制器包括数字信号处理器、并网开关驱动电路和逆变器功率管驱动电路，其中数字信号处理器包括空间矢量脉冲宽度调制模块、进网电流abc/dq坐标旋转变换模块、电网电压abc/dq坐标旋转变换模块、锁相环模块、dq/αβ坐标旋转变换模块、进网交轴电流控制器和进网直轴电流控制器。本发明方法通过加入交轴补偿电压和控制进网直交轴电流调节器的输入实现无缝并网。本发明适用于三相并网逆变器，控制简单，并网时无须模式切换，并网时对电网的无冲击。

摘要： 本发明公开了一种三相并网逆变器的控制方法，应用于三相三桥臂并网逆变器。本申请对三相三桥臂并网逆变器的结构进行改进，使滤波电容连接直流输入母线的负极以构成谐波旁路通道，从而提高了谐波抑制能力，实现了低功率下高质量的并网电流，即无需增大电感感量，从而使系统中并联的逆变器设备实现稳定工作，较适用于光伏微型逆变器。而且，本申请的三相三桥臂并网逆变器工作在电感电流断续模式，即在桥臂上功率开关管的开通时刻，电感电流降至零，从而降低了功率开关管的开关损耗，提高了逆变器的转换效率。本发明还公开了一种三相并网逆变器的控制系统及三相并网逆变器，与上述控制方法具有相同的有益效果。

摘要： 本发明公开了一种三相并网逆变器的控制方法，应用于三相三桥臂并网逆变器。本申请对三相三桥臂并网逆变器的结构进行改进，使滤波电容连接直流输入母线的负极以构成滤波回路，从而可滤除电路中的谐波，实现了小功率下高质量的并网电流，即无需增大电感值，从而使系统中并联的逆变器设备实现稳定工作，较适用于光伏微型逆变器。而且，本申请的三相三桥臂并网逆变器工作在电感电流断续模式，即在一个开关周期内，电感电流降至0，从而降低了三相三桥臂并网逆变器的开关损耗。本发明还公开了一种三相并网逆变器的控制系统及三相并网逆变器，与上述控制方法具有相同的有益效果。

摘要： 采用耦合电抗器的并联型三相并网逆变器及该三相并网逆变器的控制方法，属于电网逆变技术领域。它克服了传统并联型并网逆变器体积重量大、成本高、效率低、应用范围窄、控制复杂、可靠性差等不足的稳妥。本发明的逆变器中的两套三相并网逆变器并联连接，其共用的直流母线上并接电容器，两套三相并网逆变器中属于同一相的两个交流信号输出端分别经一套耦合电抗器后连接到一起，并接入电网。本发明所述的三相并网逆变器中由于耦合电抗器的使用，使得两套结构相同的三相并网逆变器之间互相耦合，且对每三相并网逆变器来说，d轴、q轴分量之间也存在相互耦合，为消除这些影响，本发明的控制方法中在采用电流环的同时采用了前馈解耦控制策略。

摘要： 本发明提供了一种三相并网逆变器，包括至少两个逆变模块且所述至少两个逆变模块并联连接于直流母线和电网输出端口之间；每一所述逆变模块包括逆变桥和置于机柜内的三相电抗器；所述三相电抗器包括三个分别缠绕有不同绕组的第一铁芯柱以及至少一个第二铁芯柱，其中：所述绕组接于逆变桥与电网输出端口之间；所述三个第一铁芯柱上分别具有气隙且该三个第一铁芯柱的第一端分别经由导磁材料连接到第二铁芯柱的第一端、第二端分别经由导磁材料连接到第二铁芯柱的第二端。本发明还提供了一种三相电抗器。本发明使机柜之间的环流经由置于机柜内部的三相电抗器的第二铁芯柱形成回路，实现共模电感滤除，大大减小了逆变器成本和体积。

摘要： 本发明公开了一种三相并网逆变器并网电流的控制方法，从抑制变换器谐波产生和抗电网波动两大扰动因素来改善传统重复控制的不足，针对传统重复控制器基于采用上一周期值做迭代的原理不能处理非周期谐波和易受电网频率波动影响导致系统不稳定的问题，提出了一种多目标重复控制器，从PI参数、内模系数、重复控制系数和分数阶相位校正四个方面进行设计，增强了并网电流对参考信号的跟踪精度，改善了系统抗电网频率波动的能力，保证了系统的稳态性能。

摘要： 本实用新型专利涉及一种三相并网逆变器并网拓扑结构，包括滤波电感L1、滤波电感L2、由六个晶闸管组成的三相桥式逆变器、直流母线电压Ud、直流母线电容Cdc、滤波电容C，其中，滤波电感L1与滤波电感L2连接，直流母线电容Cdc与六个三相桥式逆变器并联，六个三相桥式逆变器分别与滤波电感L1连接，滤波电感L1与滤波电感L2连接，滤波电感L2连接到电网上。本实用新型优化后的LCL并网逆变器最突出的特点是滤波效果及容量都大大提高，保证了电网的安全，满足不断增大的容量并网要求，在目前的能源结构中，具有很大的节能及环保意义。