逆变器电压源化运行时的限流工作模式分析及控制策略设计

1

作者 吴婧婷 张伟 +4 位作者 彭英杰 王振雄 杨泽斌 易皓 卓放 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第4期18-26,共9页

随着电网新能源渗透率的不断上升,部分地区配电网电压极易被扰动,电网强度下降。当逆变器在电压源模式工作模式下,可以提升并网特性,在弱电网下起到主动支撑的作用。此时,逆变器的电流控制能力下降,在大功率负载投切时易出现过电流问题... 随着电网新能源渗透率的不断上升,部分地区配电网电压极易被扰动,电网强度下降。当逆变器在电压源模式工作模式下,可以提升并网特性,在弱电网下起到主动支撑的作用。此时,逆变器的电流控制能力下降,在大功率负载投切时易出现过电流问题,需要采取限流措施。然而,对电压源运行的逆变器限流时,可能引起电压失同步,产生失稳、脱网风险。提出一种用于逆变器电压源化运行时的限流控制策略,以下垂控制的电压源型工作模式为例,分析其输出电流受限时的功角关系和失同步的原因。通过相角切换改善逆变器输出电流受限时的同步性,提高了逆变器电压源化运行时的工作性能,提升了变流器在弱电网中的主动支撑能力。 展开更多

关键词 逆变器 限流控制 电压源模式逆变器 构网控制 相角切换控制策略

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有源缓冲型逆变器功率解耦技术研究

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作者 陈亦文 童筱涵 +2 位作者 吕涛 李文博 江加辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期98-108,共11页

为实现单级单相升压逆变并能有效抑制直流侧二次纹波电流,提出一种带有源缓冲的电流型逆变器电路拓扑,研究该逆变器的6种电路模态并提出其两模态调制策略和三模态调制策略,设计2种调制策略下的模型预测控制策略,提供主电路参数设计准则... 为实现单级单相升压逆变并能有效抑制直流侧二次纹波电流,提出一种带有源缓冲的电流型逆变器电路拓扑,研究该逆变器的6种电路模态并提出其两模态调制策略和三模态调制策略,设计2种调制策略下的模型预测控制策略,提供主电路参数设计准则。从储能电感电流的最大脉动量与二次纹波含量两方面对2种调制策略进行对比分析,得出了三模态调制策略具有更好纹波抑制效果的结论。对2种调制策略下的逆变器进行仿真分析,仿真结果表明,三模态调制下电路的输出电压总谐波失真率、电感电流相对脉动量与二倍频含量均低于两模态调制下的数据。设计并搭建500VA 48VDC/220V50HzAC有源缓冲型单级单相升压逆变器实验装置,给出了三模态调制下基于模型预测控制的逆变器实验波形,进一步证实了所提研究方案在实现单级升压逆变的同时具有二次纹波抑制能力。 展开更多

关键词 单相逆变器 单级升压 调制策略 有源缓冲 功率解耦 模型预测控制

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考虑储能系统控保协同体系的光伏场站送出线路突变量选相能力恢复策略 被引量：4

3

作者 康涛 翁汉琍 +5 位作者 林湘宁 吴宇奇 李振兴 郭祎达 高靖怡 李正天 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4273-4285,I0008,共14页

针对新能源接入电网后,突变量选相元件动作性能显著劣化,尤其在弱电源侧难以保证选相正确性的问题,提出考虑储能系统控保协同体系的突变量选相能力恢复策略。通过理论分析,得出逆变电源侧负序阻抗基本恒定这一实施选相能力恢复举措的前... 针对新能源接入电网后,突变量选相元件动作性能显著劣化,尤其在弱电源侧难以保证选相正确性的问题,提出考虑储能系统控保协同体系的突变量选相能力恢复策略。通过理论分析,得出逆变电源侧负序阻抗基本恒定这一实施选相能力恢复举措的前提条件。在此基础上,提出将光伏场站中储能侧逆变电源控制策略中的负序抑制短时屏蔽,并将故障线路两侧的正序分配系数控制到与负序分配系数相等,以此营造令传统突变量选相元件实现动作的最理想条件。该控制可以通过控制储能设备电流内环中的d轴和q轴电流实现。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,在该控制策略作用下,线路两侧正序分配系数与负序分配系数几乎相等,极大程度恢复了弱电源侧的选相特征,在不同故障工况下均有较好的适应性,且不会干扰系统侧选相元件的正常动作,具有很高的可靠性。 展开更多

关键词 故障选相 逆变电源 控制策略 分配系数

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单相LCL并网逆变器控制策略综述 被引量：30

4

作者 赵晋斌 张元吉 +2 位作者 屈克庆 李芬 黑川不二雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期134-142,共9页

LCL滤波器由于具有滤波特性好、体积小的优势,被越来越广泛地的应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计提出了很大的挑战。从控制目标来分,单相LCL并网逆变器主要包含以下两类策略:电流控制型和电压控制... LCL滤波器由于具有滤波特性好、体积小的优势,被越来越广泛地的应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计提出了很大的挑战。从控制目标来分,单相LCL并网逆变器主要包含以下两类策略:电流控制型和电压控制型。目前,大多数研究主要围绕单相锁相环及如何改善电流控制效果在进行。而本文主要针对控制目标的特性,围绕不同控制策略的优缺点进行了全方位的说明和归纳比较,并得出相应结论。 展开更多

关键词 单相逆变器 LCL滤波器 控制策略 电流控制型 电压控制型

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四桥臂三相逆变器的控制策略 被引量：65

5

作者 阮新波 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期61-64,共4页

提出了一种新型的三相四线逆变器，它有四个桥臂，第四个桥臂用来构成中点，从而省去了三相三桥臂逆变器中的中点形成变压器，减小了逆变器的体积和重量。针对这种逆变器，本文提出了一种电流调节器，它根据三相滤波电感电流和给定电流... 提出了一种新型的三相四线逆变器，它有四个桥臂，第四个桥臂用来构成中点，从而省去了三相三桥臂逆变器中的中点形成变压器，减小了逆变器的体积和重量。针对这种逆变器，本文提出了一种电流调节器，它根据三相滤波电感电流和给定电流的误差值最大的那相选择逆变器的开关模态。为了消除输出相电压的静态误差，本文讨论了一种基于ＰＩ调节器改进的电压调节方案。仿真结果表明，本文的思路是可行的。本文为构造大功率、高效率的三相四线逆变器提供了可靠的理论基础。 展开更多

关键词 逆变器 控制策略 四桥臂三相变器 PI调节器

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三相逆变器的最小共模电压PWM控制 被引量：17

6

作者 袁佳歆 潘建兵 +1 位作者 饶斌斌 陈柏超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期42-48,共7页

提出了一种新的三相逆变器抑制共模干扰最优PWM控制策略。该控制方法在常规空间矢量控制策略的基础上,采用构造零矢量的方法来减小逆变器输出的共模电压幅值,并通过免疫算法来计算最优的作用时间,使得三相逆变器输出波形THD最小。本文... 提出了一种新的三相逆变器抑制共模干扰最优PWM控制策略。该控制方法在常规空间矢量控制策略的基础上,采用构造零矢量的方法来减小逆变器输出的共模电压幅值,并通过免疫算法来计算最优的作用时间,使得三相逆变器输出波形THD最小。本文介绍了算法各个操作步骤和零矢量构造方法的具体实施过程,搭建了基于DSP控制器的动态实验平台进行小容量模拟实验,实验和仿真结果表明该算法所产生的最优PWM控制序列与常规空间矢量控制策略相比不仅能有效地抑制逆变器输出的共模电压幅值,还能明显减小逆变器输出波形的总谐波畸变率。 展开更多

关键词 免疫算法 三相逆变器 控制策略 波形总谐波畸变率 共模干扰

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一种采用相位超前校正技术的电压源逆变器单环控制策略 被引量：5

7

作者 黄伟煌 胡书举 +2 位作者 林资旭 付勋波 许洪华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第30期18-25,5,共8页

电压源型逆变器(voltage source inverters,VSI)通常使用电压电流双闭环控制,也有新型的单电压环控制被提出;同时为了抑制低次谐波,一般引入并联的谐振控制器结构。首先从传递函数的角度,详细对比双环和单环控制,得出开关频率较低时,两... 电压源型逆变器(voltage source inverters,VSI)通常使用电压电流双闭环控制,也有新型的单电压环控制被提出;同时为了抑制低次谐波,一般引入并联的谐振控制器结构。首先从传递函数的角度,详细对比双环和单环控制,得出开关频率较低时,两种控制策略的动态性能差别不大的结论;然后在频域内深入分析现有的并联谐振控制器设计中参数难以整定的原因。在此基础上,提出一种基于相位超前校正技术的单环控制策略,通过改变被控对象的幅相特性,简化了控制器参数的设计过程,并且使得VSI的性能得到提高。理论分析和实验结果证明,新型的单环控制策略在有效抑制低次谐波的同时,也具有较快的响应速度。 展开更多

关键词 电压源逆变器 单电压环控制 并联谐振控制器 相位超前校正

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基于免疫算法的三相逆变器最优空间矢量PWM控制 被引量：5

8

作者 袁佳歆 苏小芳 +1 位作者 陈柏超 田翠华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期114-119,共6页

提出了一种新的三相逆变器最优空间矢量PWM控制方法,该方法所产生的空间矢量PWM控制序列由空间矢量和作用时间组成。在常规波形最优空间矢量控制相同的控制矢量基础上,采用免疫算法来计算最优的作用时间。给出了算法各个操作步骤和三相... 提出了一种新的三相逆变器最优空间矢量PWM控制方法,该方法所产生的空间矢量PWM控制序列由空间矢量和作用时间组成。在常规波形最优空间矢量控制相同的控制矢量基础上,采用免疫算法来计算最优的作用时间。给出了算法各个操作步骤和三相逆变器最优控制中的具体实施方法,建立了三相逆变器输出波形的数学模型和免疫算法的各个评价函数,搭建了基于DSP控制器的动态试验平台进行小容量模拟实验。实验和仿真结果证明,该算法所产生的最优PWM控制序列与常规空间矢量控制策略相比能有效地减小逆变器输出波形的总谐波畸变率。 展开更多

关键词 免疫算法 三相逆变器 控制策略 波形总谐波畸变率

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三相四桥臂逆变器的可变空间矢量控制策略研究 被引量：4

9

作者 曾伟 郑建勇 +2 位作者 胡敏强 袁涛 康静 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期247-249,252,共4页

理论分析了三相四桥臂逆变器现有电流调节方案存在的局限性,提出可变空间矢量控制策略,采用简便的方法解决了在对称负载情况下的中线电流问题,在两种情况下的仿真结果验证了其正确性及可行性,该方案可广泛应用于三相、四线有源电力滤波... 理论分析了三相四桥臂逆变器现有电流调节方案存在的局限性,提出可变空间矢量控制策略,采用简便的方法解决了在对称负载情况下的中线电流问题,在两种情况下的仿真结果验证了其正确性及可行性,该方案可广泛应用于三相、四线有源电力滤波器等电力电子系统中。 展开更多

关键词 三相四桥臂逆变器 三维电压矢量 可变空间矢量控制

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基于能量回馈技术再并网系统的设计与实现 被引量：3

10

作者 薛鹏 魏巍 杜红宇 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期783-788,共6页

针对有源能量回馈控制问题,通过分析电机制动状态下电流波形和能量转换过程,并在同步旋转dq坐标系下建立三相电压型并网逆变器的数学模型,采用直接电流控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,实现了并网回馈电流有功分量和无功分量的独立控... 针对有源能量回馈控制问题,通过分析电机制动状态下电流波形和能量转换过程,并在同步旋转dq坐标系下建立三相电压型并网逆变器的数学模型,采用直接电流控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,实现了并网回馈电流有功分量和无功分量的独立控制,并搭建了能量回馈系统的实验平台,完成了三相并网逆变器的电阻负载实验和并网回馈实验.该系统解决了能量回馈过程中注入电网时产生的问题,并能实现网侧单位功率因数控制. 展开更多

关键词 能量回馈 三相并网逆变器 控制策略

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串联型功率解耦型无电解电容PFC电路 被引量：21

11

作者 王立乔 王海旭 +1 位作者 崔舒敏 沈虹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5195-5204,共10页

为了去除电解电容,提高变换器寿命,提出一种串联型功率解耦无电解电容功率因数校正(power factor correction,PFC)拓扑,选择单相全桥逆变电路串联在Boost型PFC电路与负载之间作为解耦电路。根据电压补偿与功率解耦的原理,针对该解耦电... 为了去除电解电容,提高变换器寿命,提出一种串联型功率解耦无电解电容功率因数校正(power factor correction,PFC)拓扑,选择单相全桥逆变电路串联在Boost型PFC电路与负载之间作为解耦电路。根据电压补偿与功率解耦的原理,针对该解耦电路提出一种电压补偿开环控制策略,该方法对负载变化不敏感,提高了系统的稳定性和可靠性,且开关器件承受较低电压值,无需电流采样环节,减小了变换器的体积和成本。为了进一步提高电路输入电流质量,提出适用于解耦电路的闭环控制策略,仿真结果表明,闭环控制较电压补偿开环控制策略,可优化输入电流质量,减少谐波污染,但是在成本与复杂程度上高于开环控制策略。最后,对提出的串联型解耦电路拓扑与电压补偿型的开环及闭环控制策略进行实验验证,实验结果证明了理论的正确性。 展开更多

关键词 无电解电容 Boost型PFC电路 功率解耦 单相全桥逆变电路 电压补偿控制策略

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三相四桥臂逆变电源控制策略 被引量：3

12

作者 余雷 肖蕙蕙 李山 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2013年第4期72-76,共5页

传统的三相四线逆变电源采用的是三相三桥臂结构,第4根线构成中点形成变压器(NFT)。提出了一种新型三相四桥臂逆变电源,它的第4个桥臂用来构成中点,从而减小了体积和质量,降低了成本。针对此逆变电源,提出了一种3D-SVPWM的控制策略,并... 传统的三相四线逆变电源采用的是三相三桥臂结构,第4根线构成中点形成变压器(NFT)。提出了一种新型三相四桥臂逆变电源,它的第4个桥臂用来构成中点,从而减小了体积和质量,降低了成本。针对此逆变电源,提出了一种3D-SVPWM的控制策略,并引入前馈补偿方法加以改进。仿真结果表明:此控制方案具有可行性。同时为提高母线直流电压利用率提供了可靠的理论基础。 展开更多

关键词 三相四桥臂 逆变电源 控制策略

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基于LCL输出滤波器的双环控制并网逆变器研究 被引量：2

13

作者 易桂平 黄慧春 胡仁杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期40-46,共7页

针对采用LCL滤波器的三相并网逆变器,首先进行理论分析并建立数学模型,然后提出一种直接电流双环控制策略并对其稳定性进行分析。对LCL滤波器进行设计分析,并给出参数设计的约束限制条件。利用Simulink进行仿真研究,搭建样机进行实验,... 针对采用LCL滤波器的三相并网逆变器,首先进行理论分析并建立数学模型,然后提出一种直接电流双环控制策略并对其稳定性进行分析。对LCL滤波器进行设计分析,并给出参数设计的约束限制条件。利用Simulink进行仿真研究,搭建样机进行实验,结果验证该文控制策略及设计分析的正确性。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 LCL滤波器 双不控制策略 约束限制条件

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基于复合电流调节的单相LCL并网逆变器控制方法 被引量：7

14

作者 辛征 孙树敏 +1 位作者 何晋伟 庄华伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期123-129,共7页

为了抑制并网逆变器LCL滤波器的谐振,减小双模式变流器因采用较大的输出滤波电容造成的基波电流跟踪误差和网侧电流畸变,提出了一种新型的加权电流控制方法用于单相微电网变流器的控制。首先,在虚拟坐标系下用比例积分谐振控制器提高加... 为了抑制并网逆变器LCL滤波器的谐振,减小双模式变流器因采用较大的输出滤波电容造成的基波电流跟踪误差和网侧电流畸变,提出了一种新型的加权电流控制方法用于单相微电网变流器的控制。首先,在虚拟坐标系下用比例积分谐振控制器提高加权电流的控制精度和动态响应。其次,考虑到传统的加权平均电流的控制不直接控制电网电流以及电网电流和加权平均电流之间的误差,提出了一种改进的电流前馈方法。该方法通过检测输出电流和网侧电流的低频误差构造出一个电流前馈项,从而有效地抑制了网侧电流控制的误差。仿真和实验验证了该控制方法的有效性。 展开更多

关键词 加权平均电流 并网逆变器 单相微电网 虚拟坐标系 比例积分谐振控制器

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并网逆变器控制策略的阻抗特性研究 被引量：2

15

作者 苗虹 朱兴隆 张硕文 《现代电子技术》 2021年第18期58-62,共5页

采用阻抗方法对逆变器控制策略进行分析研究,建立微电网系统的等效小信号阻抗模型,并将其分割成两个独立子系统,得到电网的输出导纳以及并网逆变器的输出导纳。再结合阻抗法的稳定性判据,比较逆变器输出导纳与电网导纳的相位差,分析出... 采用阻抗方法对逆变器控制策略进行分析研究,建立微电网系统的等效小信号阻抗模型,并将其分割成两个独立子系统,得到电网的输出导纳以及并网逆变器的输出导纳。再结合阻抗法的稳定性判据,比较逆变器输出导纳与电网导纳的相位差,分析出不同逆变器控制策略的稳定性,并通过导纳伯德图求出系统的失稳振荡频率。结果表明,在所研究分析的控制策略中,单环逆变器侧电流控制的稳定性最好,稳定裕度最高;而双环电容电流控制策略的稳定性最差,并网电流谐波失真严重。 展开更多

关键词 控制策略 并网逆变器 稳定性分析 输出导纳 阻抗模型 相位差比较 失稳振荡频率

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矿用三相数字化电源的研究

16

作者 杨健康 沈亚瑞 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2012年第1期43-46,共4页

针对现有矿用三相电源对井下电网造成的谐波污染问题,设计了一种基于STM32F103VB的矿用三相数字化电源,详细介绍了该电源的工作原理及控制策略。该电源采用典型AC-DC-AC结构,其PWM整流器采用电压、电流双闭环直接电流控制策略,以实现输... 针对现有矿用三相电源对井下电网造成的谐波污染问题,设计了一种基于STM32F103VB的矿用三相数字化电源,详细介绍了该电源的工作原理及控制策略。该电源采用典型AC-DC-AC结构,其PWM整流器采用电压、电流双闭环直接电流控制策略,以实现输入电流为正弦波且与输入电压同相位、输出电压稳定的控制目标;PWM逆变器采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,以提高输出电压的波形质量和负载适应性;SPWM波通过STM32F103VB定时器的下溢中断来获得。实验结果表明,该电源的输入电流谐波含量很低,具有较高的功率因数和输出稳定度。 展开更多

关键词 矿用电源 三相数字化电源 PWM整流器 PWM逆变器 双闭环控制策略 直接电流控制 高功率因数

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三相四桥臂逆变器控制策略研究 被引量：4

17

作者 陆学峰 孙帆 +1 位作者 马文涛 王金梅 《电测与仪表》 北大核心 2020年第12期32-37,共6页

针对传统三相三桥臂逆变器带动不平衡负载时输出交流电压对称性差的问题,研究分析三相四桥臂逆变器控制策略,前三桥臂采用输出电压正、负序控制策略,第四桥臂利用中性电流跟踪负载电流的负和来进行单独控制,可有效提高三相四桥臂逆变器... 针对传统三相三桥臂逆变器带动不平衡负载时输出交流电压对称性差的问题,研究分析三相四桥臂逆变器控制策略,前三桥臂采用输出电压正、负序控制策略,第四桥臂利用中性电流跟踪负载电流的负和来进行单独控制,可有效提高三相四桥臂逆变器的通用性,降低其控制难度,搭建Matlab仿真模型,验证了控制策略的合理可行性,实现了带动不平衡负载的能力。 展开更多

关键词 三相四桥臂逆变器 不平衡负载 控制策略 仿真模型

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基于200 kV/15 A逆变型直流高压电源的控制策略 被引量：3

18

作者 何开心 李青 +1 位作者 夏于洋 张锦涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期144-149,共6页

针对传统三相三电平逆变器在较小占空比模式下输出电压纹波较大的不足,提出了一种新的双重控制策略。该策略通过控制直流母线电压大小与逆变器的占空比,从而实现对输出直流电压较大范围内的可控调整。建立200 kV/15 A的逆变型直流高压电... 针对传统三相三电平逆变器在较小占空比模式下输出电压纹波较大的不足,提出了一种新的双重控制策略。该策略通过控制直流母线电压大小与逆变器的占空比,从而实现对输出直流电压较大范围内的可控调整。建立200 kV/15 A的逆变型直流高压电源MATLAB/Simulink系统仿真模型,采用上述控制策略,实现了输出电压分别为200 kV和20 kV时,纹波均小于±1%,验证了新型控制策略在输出电压宽范围情况下,输出电压纹波能够满足负载要求。 展开更多

关键词 高压电源 控制策略 整流器 三相三电平逆变器 占空比控制

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