提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器...提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子d-q轴电压的交流分量,使其分别实现对电网d-q轴电压直流、交流分量的精确跟踪。该比例-积分-谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点。仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG定子电压实现对电网电压的精确跟踪。展开更多
基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分...基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分量的复杂电网抑制谐波能力有限,锁相精确有待提高。为此提出4种改进SOGI-PLL的控制策略:嵌入型SOGI-PLL、级联型SOGI-PLL、并联型SOGI-PLL和增强并联型SOGI-PLL锁相设计方法。通过分别阐述4种策略的改进结构,将4种改进锁相方法与SOGI-PLL进行对比,分析出不同锁相策略的谐波及直流分量的抑制能力,并针对TBPFC变换器电流环比例积分控制器存在谐波抑制能力不足的问题,采用能够改善对电网谐波的抑制能力的比例积分谐振控制器,将该控制器与4种改进锁相环相结合重塑电流内环控制结构,实现谐波抑制,优化电感电流波形质量,降低总谐波失真。经仿真试验证明,与SOGI-PLL相比,所提出的4种改进策略的抑制谐波能力均优于SOGI-PLL,总谐波失真均低于SOGI-PLL。展开更多
为满足新的并网标准对单相光伏并网逆变器无功补偿功能的要求,针对非隔离型H6桥单相光伏逆变器,该文提出一种具有无功补偿功能的分段调制策略。分析与讨论了H6桥单相拓扑输出无功功率时,在输出电压过零点及电流过零点,并网电流产生畸变...为满足新的并网标准对单相光伏并网逆变器无功补偿功能的要求,针对非隔离型H6桥单相光伏逆变器,该文提出一种具有无功补偿功能的分段调制策略。分析与讨论了H6桥单相拓扑输出无功功率时,在输出电压过零点及电流过零点,并网电流产生畸变的原因。采用比例–积分–谐振(proportion integration resonance,PIR)控制器来抑制并网电流的直流分量。并通过构造PIR全程滑模面,推导并网电流滑模控制律,平滑了H6桥在两种调制模式的过渡过程,改善了并网电流的波形控制。最后,搭建了5 k V?A单相光伏并网逆变器的实验系统,并通过对实验结果的分析,验证了理论分析的正确性以及所提调制方法与控制方案的有效性。展开更多
针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonanc...针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonance,PIROR)电流控制器。该控制器不需对不平衡下的正负序电流进行分解,对输出电流可无差控制。加入具有跟踪频率变动的一阶谐振环节可保证同步控制负序电流的精确度,同时谐振系统结构相对简单,易于工程实现。仿真结果表明,在电网不平衡扰动下,该控制方案可提高光伏逆变器在不平衡电网电压下运行的动态性能和运行的可靠性。展开更多
文摘提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子d-q轴电压的交流分量,使其分别实现对电网d-q轴电压直流、交流分量的精确跟踪。该比例-积分-谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点。仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG定子电压实现对电网电压的精确跟踪。
文摘基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分量的复杂电网抑制谐波能力有限,锁相精确有待提高。为此提出4种改进SOGI-PLL的控制策略:嵌入型SOGI-PLL、级联型SOGI-PLL、并联型SOGI-PLL和增强并联型SOGI-PLL锁相设计方法。通过分别阐述4种策略的改进结构,将4种改进锁相方法与SOGI-PLL进行对比,分析出不同锁相策略的谐波及直流分量的抑制能力,并针对TBPFC变换器电流环比例积分控制器存在谐波抑制能力不足的问题,采用能够改善对电网谐波的抑制能力的比例积分谐振控制器,将该控制器与4种改进锁相环相结合重塑电流内环控制结构,实现谐波抑制,优化电感电流波形质量,降低总谐波失真。经仿真试验证明,与SOGI-PLL相比,所提出的4种改进策略的抑制谐波能力均优于SOGI-PLL,总谐波失真均低于SOGI-PLL。
文摘针对分布式发电系统离网运行模式下输出电能质量的需求,以实现不平衡与非线性负载下系统输出稳定幅值和频率电压为控制目标,提出了基于比例积分谐振(proportion integration resonance,PIR)的电压外环控制和预测电流控制(predictive current control,PCC)的电流内环控制的双闭环控制策略,以解决传统的比例积分控制器由于带宽限制而引起离网运行下系统输出电压性能恶化的问题。在此基础上建立了基于永磁直驱风电机组的实验平台,实验结果表明,该控制方案可实现系统在不平衡与非线性负载下具有稳定的电压输出性能,具备优良的负载动态适应能力,可增强分布式发电系统在不平衡与非线性负载下的运行能力。
文摘为满足新的并网标准对单相光伏并网逆变器无功补偿功能的要求,针对非隔离型H6桥单相光伏逆变器,该文提出一种具有无功补偿功能的分段调制策略。分析与讨论了H6桥单相拓扑输出无功功率时,在输出电压过零点及电流过零点,并网电流产生畸变的原因。采用比例–积分–谐振(proportion integration resonance,PIR)控制器来抑制并网电流的直流分量。并通过构造PIR全程滑模面,推导并网电流滑模控制律,平滑了H6桥在两种调制模式的过渡过程,改善了并网电流的波形控制。最后,搭建了5 k V?A单相光伏并网逆变器的实验系统,并通过对实验结果的分析,验证了理论分析的正确性以及所提调制方法与控制方案的有效性。
文摘针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonance,PIROR)电流控制器。该控制器不需对不平衡下的正负序电流进行分解,对输出电流可无差控制。加入具有跟踪频率变动的一阶谐振环节可保证同步控制负序电流的精确度,同时谐振系统结构相对简单,易于工程实现。仿真结果表明,在电网不平衡扰动下,该控制方案可提高光伏逆变器在不平衡电网电压下运行的动态性能和运行的可靠性。
