一种适用于小功率可再生能源的单相高频双Buck全桥并网逆变器 被引量：10

1

作者 孟准 王议锋 杨良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期220-228,共9页

提出一种适合小功率可再生能源并网发电应用的单相高频双Buck全桥并网逆变器。基于全碳化硅(Si C)功率器件,逆变器工作频率可达100k Hz,有效减小了电感体积,同时使并网电流纹波降低。进一步分析逆变器的控制策略:采用电压电流双环控制,... 提出一种适合小功率可再生能源并网发电应用的单相高频双Buck全桥并网逆变器。基于全碳化硅(Si C)功率器件,逆变器工作频率可达100k Hz,有效减小了电感体积,同时使并网电流纹波降低。进一步分析逆变器的控制策略:采用电压电流双环控制,在电流环利用一种三极点三零点(3P3Z)控制器使得受控并网电流快速跟踪电压环产生的电流给定,并采用一种简单线性化算法快速产生控制占空比信号,实现高频变换;电压环采用双极点双零点(2P2Z)控制器,在产生电流内环给定幅值的同时,控制输入侧直流母线电压稳定在电压给定值,使得逆变器能够向电网传输能量的同时维持母线电压恒定;逆变器采用一种二阶广义积分软件锁相环(SOGISPLL)产生与电网电压相位相同的相位信号。最后,通过实验样机对逆变器理论分析的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 碳化硅功率器件 并网发电 双buck逆变器 高频变换 软件锁相环

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单级单相无电解电容Buck-Boost逆变器 被引量：9

2

作者 王立乔 陈建医 +1 位作者 程超然 曹立志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6768-6781,共14页

该文给出一种无电解电容的单级单相Buck-Boost逆变器。该逆变器可以灵活地实现升降压以适应宽输入范围的直流侧电压;仅用一个工作于正负半周的低值直流储能电感而无需电解电容和大电感,开关器件和无源器件数目少,因而降低了成本和体积,... 该文给出一种无电解电容的单级单相Buck-Boost逆变器。该逆变器可以灵活地实现升降压以适应宽输入范围的直流侧电压;仅用一个工作于正负半周的低值直流储能电感而无需电解电容和大电感,开关器件和无源器件数目少,因而降低了成本和体积,提高了可靠性、使用寿命和功率密度;通过改变储能电感电流方向实现极性反转,控制方式十分简洁,非常适用于中小功率光伏系统。该文详述了Buck-Boost逆变器的工作原理、升降压能力及调制策略,并在此基础上,完成该逆变器升降压、扰动以及并网控制的仿真和实验,结果良好且与理论分析相契合。 展开更多

关键词 电力电子 无电解电容 单级单相非隔离 buck-BOOST 光伏逆变器

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基于Buck变换器调压的无刷直流电机功率变换器单管开路故障诊断 被引量：9

3

作者 李文琢 房建成 李海涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期124-132,7,共9页

功率变换器是无刷直流电机驱动系统中最易发生故障的薄弱环节,因此,功率变换器故障诊断成为无刷直流电机容错控制研究的关键。该文针对基于Buck DC-DC变换器调压的无刷直流电机三相全桥逆变器,根据其正常与故障状态下的不同工作特性,在... 功率变换器是无刷直流电机驱动系统中最易发生故障的薄弱环节,因此,功率变换器故障诊断成为无刷直流电机容错控制研究的关键。该文针对基于Buck DC-DC变换器调压的无刷直流电机三相全桥逆变器,根据其正常与故障状态下的不同工作特性,在现有单电流传感器的基础上,仅对直流母线电流进行采样,与电机360电角度内的6种工作状态相结合,提出了一种简单易行的故障诊断方法,实现三相全桥与Buck变换器功率管单管开路故障检测与识别,同时设计了故障保护电路,有效防止二次故障的发生。仿真与实验结果验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 buckDC-DC变换器 三相全桥逆变器 单管开路故障诊断

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基于占空比补偿的三相双Buck并网逆变器电流过零畸变控制策略 被引量：5

4

作者 陆依然 肖岚 +1 位作者 王勤 刘丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2841-2849,共9页

与传统三相桥式逆变器相比,三相双Buck并网逆变器无需加入死区,可避免引入额外的电流低频谐波。通常采用半周期控制,但半周期控制会造成电感电流在过零附近出现断续,使并网电流发生过零畸变。在电流过零附近采用全周期控制可以抑制过零... 与传统三相桥式逆变器相比,三相双Buck并网逆变器无需加入死区,可避免引入额外的电流低频谐波。通常采用半周期控制,但半周期控制会造成电感电流在过零附近出现断续,使并网电流发生过零畸变。在电流过零附近采用全周期控制可以抑制过零畸变,但会使过零处电感电流纹波增大,不利于电感的设计,而且会带来额外的损耗。分析半周期正弦脉宽调制(SPWM)控制的三相双Buck并网逆变器电流过零畸变的原因,改变半周期控制的切换条件,并提出采用占空比补偿的控制方法。详细推导出电感电流断续阶段的理想调制波函数,改变过零附近的占空比,使得电感电流平均值在断续阶段呈正弦变化,从而抑制并网电流的畸变,同时使整个系统的效率得到保障。通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 三相双buck并网逆变器 过零畸变 半周期控制 占空比补偿 效率

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单相双Buck逆变器的无差拍快速重复控制 被引量：9

5

作者 李冬辉 孔祥洁 刘玲玲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3671-3677,共7页

为提高并网电流的控制精度,针对单相双Buck逆变器,提出一种无差拍快速重复控制策略。首先建立了单相双Buck逆变器数学模型,分析无差拍控制的原理,得出数字控制的延时和模型参数不匹配等会引起预测误差,导致并网电流畸变的结论。采用'... 为提高并网电流的控制精度,针对单相双Buck逆变器,提出一种无差拍快速重复控制策略。首先建立了单相双Buck逆变器数学模型,分析无差拍控制的原理,得出数字控制的延时和模型参数不匹配等会引起预测误差,导致并网电流畸变的结论。采用'两步预测'消除延时的影响,并在此基础上,结合所提的快速重复控制器(fast repetitive controller,FRC),对电感值偏差、电网谐波等造成的周期性扰动进行抑制,能有效减少并网电流的谐波含量且具有较好的动态响应能力。仿真和实验结果验证了所提控制算法的准确性和优越性。 展开更多

关键词 单相双buck逆变器 无差拍控制 快速重复控制 总谐波畸变

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基于测量矢量插入法的双电机相电流重构

6

作者 耿强 余朝阳 周湛清 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期80-88,共9页

针对五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统进行相电流重构存在电流重构盲区、有效矢量采样法在电流重构盲区内无法准确完成电流重构等问题。基于安装在直流母线上的单电流传感器,分析了五相电流重构原理以及电流重构盲区,进而提出了一种... 针对五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统进行相电流重构存在电流重构盲区、有效矢量采样法在电流重构盲区内无法准确完成电流重构等问题。基于安装在直流母线上的单电流传感器,分析了五相电流重构原理以及电流重构盲区,进而提出了一种测量矢量插入法,实现了盲区内2台电机的相电流重构,并利用重构的相电流进行双电机的独立闭环控制。仿真结果表明:本文算法实现了五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统的相电流重构,2台电机的相电流重构误差较小,重构的相电流用于电机控制不会对电机的稳态性能造成影响,并且2台电机均具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 双永磁同步电机 五桥臂电压源逆变器(FL-VS1) 单电流传感器 相电流重构 测量矢量插入法

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两级式单相逆变器二次纹波电流的抑制与动态特性的改善 被引量：49

7

作者 祝国平 阮新波 +1 位作者 王学华 杨志兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期72-80,188,共9页

两级式单相逆变器的瞬时输出功率以两倍输出频率脉动,使得前级DC-DC变换器和输入源产生二次纹波电流。前级DC-DC变换器采用电压电流双闭环控制能有效抑制二次纹波电流,但要求电压外环的截止频率很低,这将导致负载跳变时系统动态特性较... 两级式单相逆变器的瞬时输出功率以两倍输出频率脉动,使得前级DC-DC变换器和输入源产生二次纹波电流。前级DC-DC变换器采用电压电流双闭环控制能有效抑制二次纹波电流,但要求电压外环的截止频率很低,这将导致负载跳变时系统动态特性较差。从阻抗的角度出发,分析电感电流内环抑制前级DC-DC变换器和输入源中二次纹波电流的机理;提出在前级DC-DC变换器中引入含有两倍输出电压频率陷波器的负载电流前馈,该方法可在不增大二次纹波电流的情况下,显著改善负载跳变时的动态特性;最后,通过实验结果证明所提出的控制策略的有效性。 展开更多

关键词 两级式单相逆变器 二次纹波 双闭环控制 负载电流前馈 陷波器

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基于隔离升降压变换器的单级软开关功率因数校正变换器 被引量：14

8

作者 韩蒙 吴红飞 邢岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期2361-2369,共9页

提出一种基于隔离升降压变换器的单级隔离软开关功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制方法。通过采用优化的双重移相控制策略,变换器在半个工频周期可以分别工作于升压模式和降压模式,从而同时实现输入功率因数校... 提出一种基于隔离升降压变换器的单级隔离软开关功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制方法。通过采用优化的双重移相控制策略,变换器在半个工频周期可以分别工作于升压模式和降压模式,从而同时实现输入功率因数校正和输出电压调节,且变换器中所有开关管和二极管可在宽范围内实现软开关、开关损耗低。文中详细分析了变换器的工作原理、工作特性以及参数优化设计考虑,实验验证了所研究的单级隔离软开关PFC变换器及其控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单级PFC变换器 隔离升降压 软开关 双移相控制

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一种新型单级非隔离双Cuk逆变器 被引量：21

9

作者 王立乔 王欣 仇雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期846-854,共9页

为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化... 为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。介绍该逆变器的工作原理和参数设计方法,推导其数学模型并设计闭环调节器。在理论分析的基础上,进行仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该逆变器具有升降压能力,适用于输入电压宽范围波动的应用场合;通过设置适当的调节器,该逆变器可以获得良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 单级非隔离双Cuk逆变器 宽范围变化直流电压 可再生能源发电系统 闭环调节器 升降压能力

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一种新型升降压型多电平逆变器 被引量：6

10

作者 王立乔 马刚 +1 位作者 赵斯 孙孝峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期47-55,共9页

提出一种新型单级升降压多电平逆变器,该逆变器可适应输入直流电压的大范围变化,在可再生能源的能量转换、存储及传送系统中有重要的应用前景。该升降压多电平逆变器由Buck-Boost变换器推演而来,利用电感作为储能和均衡元件,无需电解电... 提出一种新型单级升降压多电平逆变器,该逆变器可适应输入直流电压的大范围变化,在可再生能源的能量转换、存储及传送系统中有重要的应用前景。该升降压多电平逆变器由Buck-Boost变换器推演而来,利用电感作为储能和均衡元件,无需电解电容,具有较高的可靠性和较长的使用寿命。本文介绍了升降压多电平逆变器的拓扑结构和基本工作原理。在分析其均流特性的基础上,选择载波反相PWM调制策略,实现该逆变器的自均流。最后给出仿真和实验结果,对理论分析进行验证。 展开更多

关键词 升降压多电平逆变器 单级 可再生能源 载波反相PWM 自均流

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单相升降压型五电平逆变器拓扑及控制 被引量：9

11

作者 杨国良 张玉娜 +2 位作者 陈泰余 贾艳晓 方一鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期2922-2935,共14页

通过分析现有五电平逆变器拓扑的优缺点,提出一种具有升降压能力的五电平逆变器拓扑。相对于传统的多电平逆变器,新升降压型五电平逆变器具有能够实现升降压、拓扑简单、易于实现控制、功率器件少、开关损耗小等优点。在载波层叠调制策... 通过分析现有五电平逆变器拓扑的优缺点,提出一种具有升降压能力的五电平逆变器拓扑。相对于传统的多电平逆变器,新升降压型五电平逆变器具有能够实现升降压、拓扑简单、易于实现控制、功率器件少、开关损耗小等优点。在载波层叠调制策略下,对所提逆变器进行开环仿真,证明拓扑的升降压能力。基于传统的PR控制方法,对所提逆变器进行闭环设计并仿真。为了提高并网电流的质量,采用模型预测控制算法来对逆变器进行并网控制,通过仿真证明理论分析的正确性。并将这种控制方法与传统PR控制方法进行对比,突出模型预测的优越性。最后,基于该逆变器拓扑进行部分开环及闭环实验,验证了拓扑的可行性。 展开更多

关键词 五电平 单相逆变器 升降压 拓扑 模型预测控制

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双降压半桥逆变器一种控制方法研究 被引量：2

12

作者 张先进 刘大刚 《电测与仪表》 北大核心 2009年第7期74-76,共3页

双降压半桥逆变器具有效率高,开关管无直通等优点。本文研究了在单电流检测基础上根据电流方向控制双降压半桥逆变器。该逆变器实现了电感电流半周期无偏置运行模式,桥臂开关管无直通,可以实现开关管和续流二极管最优选取,有效节省了逆... 双降压半桥逆变器具有效率高,开关管无直通等优点。本文研究了在单电流检测基础上根据电流方向控制双降压半桥逆变器。该逆变器实现了电感电流半周期无偏置运行模式,桥臂开关管无直通,可以实现开关管和续流二极管最优选取,有效节省了逆变器的成本,具有较高的工程应用价值。最后研制了一台原理样机,通过实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 双降压半桥变换器 单电流检测 电流方向 滞环控制

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一种单相非隔离可抑制漏电流的升降压型逆变器 被引量：4

13

作者 王立乔 邢晓珊 管成功 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期141-150,共10页

该文提出一种单相单级式非隔离型逆变器,主要通过对Sepic电路进行对称设计后再与H桥电路级联,其不但可抑制漏电流,且可实现升降压逆变。该逆变器的电感、电容参数均较小,拓扑中非电解电容,且其调制方式简单易实现,适用于中小功率的光伏... 该文提出一种单相单级式非隔离型逆变器,主要通过对Sepic电路进行对称设计后再与H桥电路级联,其不但可抑制漏电流,且可实现升降压逆变。该逆变器的电感、电容参数均较小,拓扑中非电解电容,且其调制方式简单易实现,适用于中小功率的光伏逆变系统。该文首先介绍新型逆变器的拓扑结构和工作原理,其中详细分析系统共模回路抑制漏电流的原理;其次,根据中间电感电流流动方式不同,采用不同调制方法,通过公式对其升降压能力进行分析,并对拓扑中电感、电容参数进行设计;最后,完成仿真和实验验证,其结果与理论分析一致。 展开更多

关键词 单相非隔离型逆变器 漏电流 升降压 非电解电容

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一种新型单级非隔离双Cuk型逆变器 被引量：3

14

作者 王立乔 管成功 +1 位作者 李嘉欣 薛金柱 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期470-477,共8页

提出一种新型单级非隔离型双Cuk逆变器,此逆变器在输出并联型组合式逆变器构造方式的基础上进行一部分改进,使得该逆变器既保留了Cuk电路的升降压特性,同时电路中的电感电容数量减少了1倍,因此逆变器系统的体积大大减小。该逆变器以非... 提出一种新型单级非隔离型双Cuk逆变器,此逆变器在输出并联型组合式逆变器构造方式的基础上进行一部分改进,使得该逆变器既保留了Cuk电路的升降压特性,同时电路中的电感电容数量减少了1倍,因此逆变器系统的体积大大减小。该逆变器以非电解电容作为储能及滤波元件,具有可靠性高,使用寿命长等优点。该文根据Cuk电路的非线性特性采用了NPWM(非线性PWM)调制方式,既保证逆变器能够输出良好的正弦电压波形,同时使电路的输入输出关系线性化,降低了系统闭环控制的复杂性。仿真和实验结果证明了该新型逆变器拓扑的正确性和可行性。 展开更多

关键词 单级非隔离 双Cuk逆变器 无电解电容 非线性PWM 升降压

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DAB级联单相逆变器系统的阻抗特性及稳定性分析

15

作者 刘欣 袁静 高鑫波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1-11,共11页

针对双有源桥(DAB)直流变换器级联单相并网逆变器系统因阻抗失配而造成系统发生振荡失稳的问题,通过建立DAB和单相逆变器的输出和输入阻抗模型,基于阻抗分析法对级联系统的交互稳定性进行了分析。首先,推导采用双环控制策略的前级DAB输... 针对双有源桥(DAB)直流变换器级联单相并网逆变器系统因阻抗失配而造成系统发生振荡失稳的问题,通过建立DAB和单相逆变器的输出和输入阻抗模型,基于阻抗分析法对级联系统的交互稳定性进行了分析。首先,推导采用双环控制策略的前级DAB输出阻抗模型和考虑锁相环影响的后级逆变器直流侧输入阻抗模型,并通过扫频法验证其准确性。在此基础上,建立二者阻抗交互模型,详细分析了DAB反馈控制器的PI参数对其输出阻抗频率特性和级联系统稳定性的影响,并据此提出一种DAB控制参数的优化设计方法,在兼顾动态性能的同时提升了级联系统的稳定性。最后,通过仿真算例验证了阻抗模型的准确性,分析了结论的正确性以及稳定性改善方法的有效性。 展开更多

关键词 级联系统 稳定性 阻抗重塑 双有源桥 单相并网逆变器 阻抗模型

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基于准Z源的多电平光伏并网控制系统研究 被引量：7

16

作者 汪妍冰 雷勇 +2 位作者 李媛 张芮 高文强 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期124-129,共6页

为了克服组串式光伏系统在部分遮挡条件下无法向外输出最大功率的问题,以准Z源逆变器为光伏逆变的基础拓扑,用模块化级联式多电平光伏逆变器结构,构建了一套可实现模块级最大功率点跟踪的光伏并网系统。与传统DC—DC级联DC—AC的光伏逆... 为了克服组串式光伏系统在部分遮挡条件下无法向外输出最大功率的问题,以准Z源逆变器为光伏逆变的基础拓扑,用模块化级联式多电平光伏逆变器结构,构建了一套可实现模块级最大功率点跟踪的光伏并网系统。与传统DC—DC级联DC—AC的光伏逆变器结构相比具有有源器件少、能量转换级数低、可靠性高等优点。文中阐述了基于准Z源逆变器的级联式多电平光伏并网系统的工作原理,并给出闭环控制策略,提出采用功率电流双闭环结构实现准Z源多电平逆变器并网控制,通过功率控制环保证准Z源网络直流侧电压恒定,电流控制环用于控制入网电流波形,减小并网谐波电流,提升并网质量。仿真结果验证了所述控制方法的有效性。 展开更多

关键词 光伏发电 准Z源逆变器 级联多电平 并网系统 双闭环控制 单相空间矢量调制

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基于单相全桥逆变拓扑的超声波测距系统设计 被引量：3

17

作者 张悦 陈劲操 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第4期67-70,共4页

针对生产生活中对非接触式距离测量的需求,设计了一种以ARM LPC2131为主控制器的超声波测距系统。研究分析了驱动超声波传感器的主电路方案,选取单相全桥逆变电路作为功率变换的拓扑结构。介绍了以IR2110为核心的MOS管驱动电路,对LPC213... 针对生产生活中对非接触式距离测量的需求,设计了一种以ARM LPC2131为主控制器的超声波测距系统。研究分析了驱动超声波传感器的主电路方案,选取单相全桥逆变电路作为功率变换的拓扑结构。介绍了以IR2110为核心的MOS管驱动电路,对LPC2131输出的双路PWM波进行功率放大。搭建了以TV1013-1M为电压转换单元的信号调理电路,调节LPC2131 A/D采集器的输入电压在0～3.3 V范围内。基于ADS1.2实现了测距和通信过程的软件设计。结果表明系统可以有效完成超声波测距,测量精度高、可靠性强,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 ARM LPC2131 单相全桥逆变 双路PWM 信号调理 A/D采集器 通信

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