SPWM逆变器的波形生成过程中的问题及对策

SPWM逆变器波形生成过程中遇到的问题主要有载波比切换过程中的冲击电流及逆变器输出频率较高时为限制谐波含量的调制方法 对这两个问题进行了探讨并提出了一种行之有效的解决方法 运行结果表明 ,采用这种方法后 ,逆变器的输出电压不发生跳变 ,几乎没有冲击电流 ,且输出谐波含量小     

基于单极调制的正弦脉宽幅度调制光伏逆变器死区时间的研究

针对死区时间对单极调制的正弦脉宽幅度调制（SPWM）光伏逆变器输出电压波形的影响,根据开关管的开关特性,提出了在正弦基波换相处设置死区时间的方法,并对死区时间的计算给出理论推导。最后通过Matlab/simulink仿真验证,该方法可以获得良好的输出电压波形,有效地降低输出电压波形失真度。     

两种新颖的三相SPWM逆变器死区补偿策略

为了解决三相SPWM逆变器死区效应带来的输出波形畸变、零电流箝位、电机转速脉动等不良后果,在分析了死区效应原理的基础上,针对死区时间对输出电压基波和谐波的影响进行理论推导和仿真分析,得出了输出电压变化量和功率因数角、调制因数的关系曲线图。在此基础上,从负载电流的角度提出了两种新颖的补偿策略:使用参考波修正和使用逻辑电路的补偿策略。在一台三相SPWM逆变器上进行了实验研究,通过比较补偿前后相电流的波形图和输出电压的频谱图,发现所提出的两种策略能够很好地抑制低次谐波和零电流箝位效应,提高系统的运行性能。     

一种光伏独立发电控制系统

采用爬山法实现了光伏系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和铅酸蓄电池充电控制,并用单极性SPWM调制方法对逆变器进行控制.实验结果表明,本系统更充分地利用了光伏阵列的输出功率,缩短了过充阶段时间,提高了充电效率,克服了大多数光伏系统中蓄电池欠充的缺陷,延长了铅酸蓄电池的使用寿命.所采用的单极性调制相比于双极性调制,在输出同样幅值基波电压时,最小谐波频率为载波频率的2倍,且谐波幅值较低,从而使输出端滤波器的设计更加容易.     

光伏发电逆变并网系统复合控制策略

研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统,提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理,推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小,由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出,从而进行输出电流快速前馈控制,然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制,从而形成了前馈+反馈的复合控制方法,可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能,并改善微网的电能质量.     

融资约束如何影响出口边际：来自我国制造业行业的证据

研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统,提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理,推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小,由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出,从而进行输出电流快速前馈控制,然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制,从而形成了前馈+反馈的复合控制方法,可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能,并改善微网的电能质量.     

多逆变器并联的谐波功率均分下垂控制方法

针对不同线路阻抗的多逆变器并联的谐波功率均分问题,本文提出了一类改进的谐波功率均分下垂控制方法.该方法主要利用逆变器瞬时功率理论建立了谐波功率计算模型,基于传统谐波功率下垂控制框架,将谐波功率模型的滤波电容电压采用下垂控制输出的基波参考电压替代,控制器参考电流值的计算引入线路阻抗压降补偿.通过两相同容量逆变器并联运行的模拟实验,对所提方法进行了验证.仿真结果表明,本文方法可以提高并联逆变器谐波功率均分的精度,有利于改善并联逆变器输出的电能质量.     

宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置

光伏并网逆变器是太阳能发电重要环节,针对光伏逆变器在阳光充足下过压或阴影遮挡下欠压导致停机问题,研发了基于STM32F103RCT6的宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置.该装置前级DC-DC拓扑采用四开关桥式拓扑结构,根据不同电压等级,控制直流电路在三种模式切换工作,从而稳定输出电压.与传统BUCK-BOOST并联结构相比,减少了MOS管数量,提高了装置效率.同时采用改进式单极性倍频SPWM调制方式,使得每种模态4个功率管分别在高频和低频状态切换,与传统的双极性SPWM相比,降低了电压谐波含量,且延长了MOS管的寿命.实验验证,逆变器频率、相位与幅值均满足并网标准.     

基于虚拟电阻的重复控制算法在逆变电源中的应用

针对逆变器中周期性扰动产生波形畸变及其滤波电路振荡的问题,提出一种基于虚拟电阻的重复控制算法.在单相逆变器中,分别对该算法和嵌入式重复控制算法进行了仿真比较.经比较可知,该算法使输出电压波形总谐波失真由0.27%降到0.15%,且动态响应快,波形幅值大,有效减小了LCL滤波电路损耗.最后,搭建了DSP实现控制算法的单相逆变电源装置进行实验,结果表明,在阻感负载时,输出电压波形稳定,总谐波失真为1.51%,取得了较好的控制效果.     

混合九电平逆变器的脉冲宽度调制

为实现混合九电平逆变器在变压变频调速场合中的应用,该文在分析混合九电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)方法的基础上,深入研究了混合九电平逆变器的死区效应,并提出一种改进的补偿方法。同时,为保证混合九电平逆变器的运行安全,采用注入零序电压的方法来控制H桥辅助逆变电路的电容电压平衡。实验结果验证了电容电压平衡控制方法的有效性,而且采用改进的死区补偿方法能够补偿死区效应导致的不正常脉冲,使得混合九电平逆变器能输出较好的电压波形,输出电压总谐波畸变率小于3%。     

基于Matlab的SPWM电压型逆变器的谐波分析

PWM电压型逆变器接入电网时将引起谐波,从而影响电能质量,对其进行研究具有十分重要的意义,根据SPWM的基本原理与傅里叶级数理论,建立了SPWM电压型逆变器输出波形的数学模型.通过理论分析与计算,得到了输出谐波在变频变压过程中的分布规律,利用matlab进行了仿真,得出了“变频将引起谐波分布中心的迁移”、“变压将引起谐...     

SPWM逆变电路调制方式阐述及实验教学设计

SPWM(正弦脉冲宽度调制)调制方法作为电力电子技术课程中的重要知识点,对学生理解高频逆变电路的调制原理和掌握后续课程有深远影响。理论课讲解时仅给出了作为调制波的正弦波和作为载波的三角波以及比较后的PWM波形,并根据正弦波半周期内载波和比较后输出PWM波形的极性来判断调制极性。现有实验台双极性SPWM调制实验因设计有箝位环节,学生实验测录到的比较器输出波形只有零或高电平,导致许多学生误判为单极性调制,而正确判断单极性还是双极性应根据逆变器桥臂中点电压的极性或者是加到各开关管的驱动信号逻辑关系。针对此问题,设计了单极性与双极性实现的Matlab仿真图和DSP编程实现的单相全桥逆变电路实验装置。     

电网随机扰动下的光伏微网逆变器建模及控制研究

本文为了研究光伏微网逆变器系统在施加随机扰动时的控制方法及性能,在光伏微网逆变器系统的公共连接点信号上施加随机扰动,并考虑随机扰动情况下进行建模,采用引入积分补偿的预测控制方法,既可预测系统未来的输出状态,也能消除静态误差,有效地抑制逆变器输出的电流、电压失真现象,保持系统的稳定性。基于MATLAB的Simulink平台搭建了逆变器系统仿真模型,仿真结果得到逆变器输出的电流、电压的总谐波失真度(THD)分别为0.57%、2.57%,满足国家电网对总谐波失真度(THD≤5%)的标准,并且保证了输出波形的稳定。研究表明:这种改进后的控制方法可使在有随机扰动情况下的单相光伏微网逆变器系统保持稳定,对光伏微网的理论和应用研究具有一定的参考价值。     

基于简化型Z源逆变器的优化调制策略研究

在对简化型Z源逆变器进行理论研究的基础上,参考传统单相SPWM调制策略,应用Z源逆变器简单升压控制原理,研究了优化型SPWM调制方法,并通过MATLAB仿真软件验证了优化型调制策略的有效性.     

一种新的载波移相脉宽调制策略

分析逆变器常用脉冲宽度调制产生偶次谐波的机理,从调节载波的角度出发,对多电平逆变器中常用的载波移相调制进行改进,提出了一种用于两电平逆变器的新的载波移相脉宽调制策略,通过周期性改变载波相位使输出波形保持半波对称,从而抑制偶次谐波.该策略具有通用性,适用于正弦脉宽调制、空间矢量脉宽调制等多种脉宽调制方式的偶次谐波抑制,且对于单相逆变器和三相逆变器均适用.通过搭建Matlab仿真模型,验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

单相可调逆变电源的控制与仿真

以通用逆变电源为设计目标,采用SPWM脉宽调制作为控制核心,对单相逆变器进行稳压调节与仿真。建立了逆变电路仿真模型,通过输出电压瞬时值进行闭环PID控制,输出电压可在50～220V内调节,适应于一般性负载。     

采样式PWM电压型逆变器输出波频谱及在实际分析中应用

本文给出了各种规则采样的正弦PWM逆变器输出电压波形的数学描述,得出不同采样条件下相应电压波形的付里叶分解式。较严格的数学推导过程,为理论上对逆变器输出的谐波成分计算分析提供了依据。原则上这种分析方法可用于其它调制波形时PWM逆变器的分析,只要该调制波可用有限项正弦级数表示。本文最后还给出一个PWM逆变器输出电压波实测频谱,它显示了与理论分析相一致的结论.     

一种采用单片机获得SPWM波形的设计方法

本文分析了SPWM产生的基本原理,提出了一种基于MCS51系列单片机的全数字式SPWM发生器,文章介绍其运行原理、系统构成、工作特点等。本设计的电路简单、控制灵活、成本极低,特别适用于UPS、太阳能用户等逆变电源电路中使用。并对广泛应用的调制方法输出的波形进行谐波分析,讨论了谐波产生的各种因素,并提出了相应的谐波抑制策略,如选择正确的载波频率、精确实现选择的载波频率、在逆变器中注入谐波电流等,根据研究结果表明这些措施是可行的。还对波形输出的驱动电路的设计、器件的选取也进行了简要的介绍。     

中点钳位H桥五电平逆变器空间 矢量脉宽调制方法研究

介绍了二极管中点钳位(NPC)H桥五电平逆变器的拓扑结构及其工作原理,提出了一种新的适用于五电平逆变器的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.该算法利用12条规则来判断参考电压所在位置,为避免逆变器在扇区切换中输出矢量突变,采用了使两相邻小三角形区域输出矢量变化方向相反的方法.结果表明,本文提出的SVPWM算法是正确且有效的,与传统的SPWM方法相比,逆变器输出线电压的谐波含量明显减少,其基波电压的幅值也得到了明显的提高.     

单相光伏并网逆变器滞环电流跟踪控制的研究

研究了3 kW.单相光伏发电并网系统的逆变器滞环电流跟踪控制的控制方法.根据滞环电流跟踪控制的原理,利用MATLAB/SMUUNK,建立光伏发电并网系统的控制模型.通过调整系统参数对并网系统进行仿真,得到并网电流和电网电压波形,使得输出功率因数近似为1,并对波形总谐波畸变率进行了分析,使其满足设计要求.最后,对单相光伏并网逆变器的滞环电流跟踪控制系统进行相关实验测试,所测得的实验数据与仿真结果基本符合.