LCL滤波单相并网逆变器的控制设计

针对LCL滤波器较低的阻尼易使系统不稳定以及分布式发电需满足并网标准的问题,从直流母线电压控制、阻尼和电流控制及电网同步化等方面对并网逆变器进行研究。改进的直流母线电压控制增加了电压的控制带宽和动态性能,使系统具有较好的阻尼效果,而且易于闭环控制系统的设计,电网同步控制使并网电流近似一致地跟踪电网电压。仿真分析表明,所设计的逆变器可行、有效。     

光伏并网逆变器滤波接口电路模型及参数优化设计

光伏并网发电系统的并网滤波接口电路的分析与优化设计是提高系统运行稳定性与并网电能质量的重要举措,本文分别在ABC坐标下和αβ坐标系下对三相LCL滤波接口电路进行建模分析,根据工程应用特点提出了一种参数优化设计方法,各型号滤波电路频率特性对比仿真分析证明了所提方法的有效性。     

基于LCLLC滤波的并网逆变器联合控制策略

针对传统滤波器采用电流控制策略难以提高并网电流波形质量的问题,在滤波性能较好的LCLLC滤波器的基础上,提出一种改进的加权电流平均值反馈的联合控制策略.在内环采用将滤波电容电流和串联谐振电容电流之和作为反馈量的阻尼控制,在外环采用加权电流平均值反馈的基于比例积分(PI)与准比例谐振(QPR)的联合控制.采用Matlab/Simulink软件进行仿真研究,结果表明:联合控制策略能提高并网电流波形质量、提升电流跟踪效果.     

弱电网下模型预测并网逆变器控制策略

针对有限控制集模型预测控制系统在弱电网并网时存在电网阻抗无法忽略、电网电压突变、系统有延时、电流跟踪精度低的问题,提出了利用参考电流矢量角补偿的方法加以开关权重系数约束方式。首先搭建传统三相并网逆变器有限控制集模型预测电流控制模型;其次运用参考电流矢量角补偿方法,对预测电流参考值存在误差进行补偿来弥补因电网阻抗与系统电流波动产生的误差,并加入开关函数优化权重系数,使得系统具备两目标兼顾优化的特点,同时在电网电压发生突变时,系统符合并网要求,动态电流跟踪精度准确;最后通过Matlab/Simulink仿真验证了方法的合理性以及有效性。     

一种基于模型预测控制的双降压式全桥并网逆变器设计

针对传统桥式逆变电路的桥臂直通问题,设计了一种基于模型预测控制的双降压式全桥并网逆变器,该电路结构无需输入均压大电容,输入电压利用率高、开关器件电压应力低,所采用的模型预测控制具有无需调制器,算法简单,可处理多变量、多种非线性约束的优点.通过一台额定功率1k W的实验样机验证,实现了逆变器的高效率、高可靠性设计,表明了设计方法的可行性.     

三相并网逆变器减少开关损耗定频模型预测控制方法

针对三相并网逆变器传统模型预测控制输出电压、电流频谱比较分散以及提高三相并网逆变器的效率,提出一种减少开关损耗定频模型预测控制方法。该方法在每一个开关周期采用三个电压矢量,各电压矢量的作用时间与目标函数成反比,实现三相并网逆变器输出电压、电流集中开关频率的整数倍(定频控制);同时,在每一个开关周期有一相的电力电子开关管一直开通或关断,减少了逆变器开关损耗。最后,建立起10 kW三相并网逆变器仿真模型,对所提方法进行了稳态、动态仿真实验。仿真结果表明:所提方法实现逆变器输出电压、电流频谱特性类似空间脉冲宽度调制方法;同时,系统具有很好动态性能。     

LCL滤波并网逆变器控制技术综述

并网逆变器是微电网与大电网的接口,控制进网电流质量是系统的关键.LCL滤波器具有良好抑制高频能力,但谐振频率处的谐振峰会导致系统的不稳定.针对LCL滤波器谐振电流控制技术,分析系统谐振的根源;结合典型电流抑制方案介绍控制器设计思想,分析设计方法的利弊.指出并网逆变器研究所面临的问题和未来的研究方向.     

LCL滤波并网逆变器新型阻尼控制策略

无源和有源阻尼协同控制保证系统具有良好的阻尼效果,但闭环设计较为困难。加权电流控制降低了系统的阶数,使系统易于实现闭环设计,然而并网电流谐波抑制效果受到系统非理想因素的影响,并且系统带宽受到限制。为此提出将无源和有源阻尼协同控制并与加权电流控制相结合的方法,提高了系统的稳定性,增大了系统带宽,并能满足分布式发电的并网标准。Matlab仿真结果表明,所提出的控制方法是可行有效的。     

三相LCL型并网逆变器的模型分析及解耦控制

建立了同步旋转坐标下三相LCL型并网逆变器的平均模型,提出该模型存在的谐振峰问题,并分析了阻尼电阻对系统谐振峰的影响,揭示了该模型的新特性。在同步旋转坐标系下,传统的单闭环控制方案无法实现D轴与Q轴的解耦,针对此问题提出了一种三相LCL型并网逆变器的解耦控制方案。该方案的基本思想是:应用框图等效变换原理,逐步消除每个滤波器元件D轴与Q轴之间的耦合项,并将所有解耦项移至控制器之后,得到系统总的解耦表达式,实现D轴与Q轴的完全解耦。仿真和实验结果表明:与传统的单闭环控制方案相比,提出的控制方法能有效解决D轴与Q轴的耦合问题,实现有功功率与无功功率的独立控制,且系统具有良好的动态响应特性,可为新能源并网逆变器的精准功率控制提供技术保障。     

基于重复PI控制的光伏并网逆变器

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪的缺点,对逆变器的控制策略进行改进.电压前馈补偿可以抵消电网作用, 使系统近似成为一个简单的无源跟随系统.基于内模原理的改进型重复PI控制策略,对于消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变具有明显的效果.仿真结果表明,并网电流波形良好,并网电流基本与电网电压同频同相,并网的功率因数近似为1,完全满足设计的要求.     

EL模型三电平并网逆变器无源控制

为解决“T”型三电平并网逆变器非线性控制问题,根据其拓扑结构,建立了欧拉-拉格朗日数学模型.基于EL模型和无源控制(PBC)理论,通过对系统注入阻尼设计系统的无源控制器.该控制器能够使光伏并网逆变器d-q轴电流解耦,实现网侧单位功率因数、电流低谐波;同时,使并网逆变器具有良好的动态、静态特性.仿真实验结果表明本文设计的无源控制器是可行的.     

非线性Hammerstein-Wiener模型辨识预测控制

为解决工业过程控制领域中非线性系统的模型辨识与预测控制问题,提出一种基于BP神经网络模型的预测控制策略,采用一种分段最小二乘支持向量机辨识Hammerstein-Wiener模型系数的方法建立非线性预测控制器.利用BP神经网络训练预测控制输入序列和拟牛顿算法求解非线性预测控制律,从而实现了一种基于支持向量机Hammerstein-Wiener辨识模型的非线性预测控制算法.仿真实验验证了该算法的有效性和可行性.     

基于准Z源逆变器的光伏并网控制

针对光伏电池工作时受光照强度、环境温度影响而导致输出电压具有较大波动性这一问题,构建了一种基于准Z源逆变器的光伏并网系统,并采用两级自然坐标控制,通过调节准Z源逆变器的直通占空比来控制直流侧电压稳定;同时,在abc自然坐标下实现对准Z源逆变器的有功和无功的独立控制,避免了参数不准确导致的电流解耦不彻底。对运行中出现的光伏电源输出波动进行的仿真和dSPACE实时控制实验表明,采用该控制策略的基于准Z源逆变器的光伏并网系统能有效抑制光伏电池输出电压波动对并网的影响,向电网输入更高质量的电能。     

基于DSP锁相技术的光伏并网逆变器控制

在太阳能光伏并网发电系统中，为了向电网提供最大的功率，要求并网逆变器输出电流与电网电压同频同相。为此，本文针对光伏并网逆变器提出了一种基于TMS320LF2407芯片的锁相控制方法，并给出了详细的设计思路，该方法简单实用，主要由软件编程实现，实验结果显示该方法具有很好的控制效果。     

基于模糊比例准PR控制的并网逆变器

在准PR控制器的基础上,针对固定比例系数P结合模糊控制在线实时调整提出模糊比例准PR控制方法,通过Matlab/Simulinκ平台进行仿真验证.结果表明:模糊比例准PR控制方法控制性能更加优越,在准PR控制的基础上结合模糊控制,具有更好的动态跟踪特性,同时具有更好的适应性、稳定性.     

基于ARMA模型滤波的微弱信号辨识

双线性时频分布能更全面地表征复杂背景下瞬态机械故障信号特征,但双线性时频变换固有的交叉项干扰严重影响了算法的时频分辨率。探讨了双线性时频分析技术在微弱瞬态信号辨识中的应用,提出采用ARMA模型滤波的方法来抑制双线性Wigner-Ville时频变换的交叉项干扰,并给出算法推导。结合实验数据,对比平滑伪Wigner-Ville算法的信号辨识结果,表明基于ARMA模型预滤波的双线性时频分析能更好的抑制交叉项干扰,具备更高的时频分辨能力和瞬态微弱信号辨识能力。