基于电流滞环控制的Z源光伏并网系统研究 被引量：24

1

作者 郑建勇 黄金军 +2 位作者 尤鋆 张先飞 张筱文 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期61-67,共7页

Z源光伏并网系统中,对于Z源的控制,必须在控制信号中加入直通时间,结合滞环的特点,提出一种适用于Z源光伏并网系统的定频电流滞环控制算法。设定滞环电流轨迹,固化零电压作用时间,开关周期固定插入直通时间。该算法保留了传统滞环控制... Z源光伏并网系统中,对于Z源的控制,必须在控制信号中加入直通时间,结合滞环的特点,提出一种适用于Z源光伏并网系统的定频电流滞环控制算法。设定滞环电流轨迹,固化零电压作用时间,开关周期固定插入直通时间。该算法保留了传统滞环控制动态响应速度快,跟踪精确度高,稳定性高等优点,克服了传统滞环控制开关频率不固定而带来的开关损耗大及滤波器设计困难的缺点。在该算法控制下,直流侧经Z源的升压后,使并网电流大大提升;直流侧电压波动得到有效的抑制;系统能有效地跟踪电网电压,保证并网电流与电网电压保持同相。通过仿真与传统滞环控制比较,并经过实验验证,证明了该算法的可行性。 展开更多

关键词 光伏系统 Z源逆变器 控制策略 电流滞环 零电压 直通状态

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开关电感型Quasi-Z源逆变器 被引量：32

2

作者 刘孝辉 郑建勇 +2 位作者 尤鋆 黄金军 王冲 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期65-68,99,共5页

提出了一种开关电感型Quasi-Z源逆变器的拓扑,该拓扑用开关电感代替传统Quasi-Z源的电感,在保留传统Quasi-Z源逆变器优点的同时,在相同直通占空比的情况下增大了其升压倍数,而且在较小的直通占空比情况下即可实现任意倍数的升压,给调制... 提出了一种开关电感型Quasi-Z源逆变器的拓扑,该拓扑用开关电感代替传统Quasi-Z源的电感,在保留传统Quasi-Z源逆变器优点的同时,在相同直通占空比的情况下增大了其升压倍数,而且在较小的直通占空比情况下即可实现任意倍数的升压,给调制因子较大的取值空间,提高了输出电压的质量与系统的稳定性。采用改进的空间矢量实现了对改进Quasi-Z源逆变器的控制。仿真和实验证明了该拓扑在相同直通占空比的情况下具有更高的升压倍数的新特性。 展开更多

关键词 逆变器 开关电感型Quasi—Z源逆变器 电路拓扑 升压能力 改进的空间矢量控制

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有源滤波装置直流侧电压控制瞬时能量平衡建模 被引量：33

3

作者 王立峰 郑建勇 +1 位作者 梅军 王培军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期229-234,242,共7页

针对有源滤波装置直流侧电压进行更为有效控制的问题,文中应用瞬时能量平衡建模法推导出了一种用于三相三线有源滤波装置(APF)的直流侧电压控制数学模型。基于推导的数学模型利用经典控制理论得到稳态模型框图。根据比例积分调节器的闭... 针对有源滤波装置直流侧电压进行更为有效控制的问题,文中应用瞬时能量平衡建模法推导出了一种用于三相三线有源滤波装置(APF)的直流侧电压控制数学模型。基于推导的数学模型利用经典控制理论得到稳态模型框图。根据比例积分调节器的闭环控制模型和劳斯判据中系统稳定条件,研究了系统的稳定性,并详细讨论在闭环控制方式下比例积分调节器的比例系数KP和积分系数KI的选取原则。仿真和实验结果验证了文中提出的比例系数KP和积分系数KI的选取原则是切实可行的,同时表明比例积分调节器闭环控制对于有源滤波装置直流侧电压控制具有较好的相对稳定性。 展开更多

关键词 有源滤波装置 瞬时能量平衡建模 直流侧电压控制 劳斯判据 闭环控制

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并联电感型混合有源滤波器及其控制策略 被引量：24

4

作者 郑建勇 张愉 丁祖军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期90-97,共8页

提出一种适用于三相电路的并联电感型混合有源滤波器拓扑结构,对其工作原理进行分析,并对这种拓扑结构下的3种控制策略进行比较研究,通过电路的等效变换,揭示出各种控制策略下有源滤波器的作用。该混合有源滤波器的有源部分通过单相变... 提出一种适用于三相电路的并联电感型混合有源滤波器拓扑结构,对其工作原理进行分析,并对这种拓扑结构下的3种控制策略进行比较研究,通过电路的等效变换,揭示出各种控制策略下有源滤波器的作用。该混合有源滤波器的有源部分通过单相变压器与附加电感并联后再与无源滤波器串联,最后并入电网。附加电感提供了基波电流通路,控制有源滤波器为谐波电流源,就可以迫使基波电流流入附加电感,而有源滤波器仅流过谐波电流,从而有效降低了有源部分的容量,使之适用于大功率场合。通过仿真和实验,证明新型混合有源滤波器可以有效抑制谐波,3种控制策略中以复合控制的滤波效果最好。 展开更多

关键词 混合有源滤波器 拓扑结构 控制策略 复合控制 谐波补偿 电路变换

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基于电压空间矢量的滞环电流控制方法和APF的系统设计 被引量：16

5

作者 郑建勇 王杰 +1 位作者 梅军 王磊 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期49-52,共4页

提出了一种基于电压空间矢量的滞环电流控制方法。该方法将相电流误差通过滞环比较器得到3组电流误差矢量,并通过对电流误差矢量和参考电压矢量扇区的判别输出最优电压矢量,从而使电流误差控制在滞环宽度内。该方法能有效地消除相间影响... 提出了一种基于电压空间矢量的滞环电流控制方法。该方法将相电流误差通过滞环比较器得到3组电流误差矢量,并通过对电流误差矢量和参考电压矢量扇区的判别输出最优电压矢量,从而使电流误差控制在滞环宽度内。该方法能有效地消除相间影响,并且能够在较低的开关频率下有效地限制电流误差,既有较好的电流响应速度,又有较好的电流跟踪性能。设计了基于DSP-FPGA的全数字控制系统,极大提高整个系统的稳定性。仿真和实验结果验证了控制策略的正确性。 展开更多

关键词 电流跟踪 电压空间矢量 滞环电流控制 DSP-FPGA

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光伏并网Z源逆变器无差拍解耦控制策略 被引量：10

6

作者 刘孝辉 郑建勇 +1 位作者 黄金军 王冲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期25-29,共5页

提出了基于Z源的光伏并网系统无差拍解耦控制方法,避免了传统比例—积分控制性能易受电网电压不平衡及系统非线性的影响。该控制策略将无差拍控制方法与解耦控制方法相结合,并采用双时采样方法,减小了运算及采样时间带来的控制延时,具... 提出了基于Z源的光伏并网系统无差拍解耦控制方法,避免了传统比例—积分控制性能易受电网电压不平衡及系统非线性的影响。该控制策略将无差拍控制方法与解耦控制方法相结合,并采用双时采样方法,减小了运算及采样时间带来的控制延时,具有动态性能好、精度高、稳定性好的优点。采用改进的空间矢量方法实现了Z源逆变器的桥臂直通,进而实现升压,使系统按单位功率因数运行,并网电流谐波畸变率低。仿真及实验均验证了该控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 光伏发电 并网逆变器 Z源逆变器 无差拍解耦 双时采样 改进空间矢量脉宽调制

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基于滞环控制的Z源三相全桥光伏并网系统的研究 被引量：9

7

作者 尤鋆 黄金军 +1 位作者 郑建勇 张先飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期684-689,共6页

综合滞环和Z拓扑的控制特点,提出了一种适用于Z源三相全桥并网系统的电流滞环控制策略,根据全桥的特点,解决了直通时间的插入与各相同步的问题。由于定频控制,降低了开关损耗,易于滤波环节的设计。保留了滞环控制下动态响应快、精度高... 综合滞环和Z拓扑的控制特点,提出了一种适用于Z源三相全桥并网系统的电流滞环控制策略,根据全桥的特点,解决了直通时间的插入与各相同步的问题。由于定频控制,降低了开关损耗,易于滤波环节的设计。保留了滞环控制下动态响应快、精度高、稳定性好等特点,有效跟踪电网电压。各相独立控制,参考电流可独立设置。Z源的升压,增大系统并网电流,提高光伏系统并网功率。通过仿真与实验分析,证明该策略的可行性。 展开更多

关键词 Z源逆变器 三相全桥 电流滞环 并网电流 直通时间

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基于FBD法的谐波检测方法和低通滤波器的优化设计 被引量：14

8

作者 王杰 郑建勇 +1 位作者 梅军 王立峰 《电测与仪表》 北大核心 2010年第7期50-55,共6页

本文对基于Fryze功率理论的FBD谐波电流检测算法进行了深入分析,论证了FBD法与ip-iq法的一致性。与ip-iq法相比,FBD法没有复杂的Park变换及其反变换,可更快速地用于单相、三相三线制、三相四线制的谐波和无功电流实时检测。为了使整个... 本文对基于Fryze功率理论的FBD谐波电流检测算法进行了深入分析,论证了FBD法与ip-iq法的一致性。与ip-iq法相比,FBD法没有复杂的Park变换及其反变换,可更快速地用于单相、三相三线制、三相四线制的谐波和无功电流实时检测。为了使整个检测系统获得良好的检测精度和动态响应速度,提出了一种新型的数字低通滤波器优化设计方法,仿真和实验结果表明该方法检测实时性好、精度高、易实现,具有实用价值。 展开更多

关键词 FBD法 IP-IQ法 BUTTERWORTH滤波器 均值滤波器

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基于超级电容储能的风电并网功率调节控制系统 被引量：11

9

作者 郭学英 郑建勇 +1 位作者 梅军 徐友 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第2期28-32,共5页

风能是一种随机变化的能源,风速变化会导致风电机组输出功率的波动,对电网的电能质量产生影响,使用储能装置可以改善风电质量。通过在风电场并网的交流侧母线上并联超级电容储能单元,能实现对风电场功率的调节,减小功率的波动。文章设... 风能是一种随机变化的能源,风速变化会导致风电机组输出功率的波动,对电网的电能质量产生影响,使用储能装置可以改善风电质量。通过在风电场并网的交流侧母线上并联超级电容储能单元,能实现对风电场功率的调节,减小功率的波动。文章设计了风电场并网及储能系统各部分的控制策略,在Matlab/Simulink仿真环境下创建了系统的仿真模型,验证了控制策略的正确性。仿真系统最终实现了电机侧变流器最大风能跟踪、电网侧变流器单位功率因数并网和超级电容储能单元对风电场并网功率的调节。 展开更多

关键词 储能装置 超级电容 最大风能跟踪 功率调节

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基于电流滞环控制的Z源三相光伏并网系统 被引量：10

10

作者 黄金军 郑建勇 +1 位作者 尤鋆 张先飞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期94-97,共4页

提出了一种适用于Z源三相光伏并网系统的定频电流滞环控制策略。运用三相半桥电路实现滞环控制,解决了直通时间的插入问题,易于DSP实现;采用Z源拓扑进行升压,提高了光伏系统的电流输出能力;采用定频电流滞环控制,不仅具有滞环控制下跟... 提出了一种适用于Z源三相光伏并网系统的定频电流滞环控制策略。运用三相半桥电路实现滞环控制,解决了直通时间的插入问题,易于DSP实现;采用Z源拓扑进行升压,提高了光伏系统的电流输出能力;采用定频电流滞环控制,不仅具有滞环控制下跟踪速度快、稳定性高、保持并网电流与电网电压同相位的优点,而且由于采用定频控制,降低了开关损耗,简化了滤波电路的设计。Matlab仿真和小功率实验验证了所提策略的可行性。 展开更多

关键词 Z源逆变器 三相滞环 直通时间 驱动信号

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Z源光伏并网逆变器无差拍解耦控制 被引量：25

11

作者 郑建勇 刘孝辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期252-256,共5页

提出了光伏并网系统的无差拍解耦控制策略,并将其应用于三相Z源光伏并网逆变器中。通过无差拍控制与改进的空间矢量脉宽调制技术相结合,实现了Z源光伏并网系统有功与无功功率的解耦控制。采用双时采样策略减少了无差拍控制由于采样与运... 提出了光伏并网系统的无差拍解耦控制策略,并将其应用于三相Z源光伏并网逆变器中。通过无差拍控制与改进的空间矢量脉宽调制技术相结合,实现了Z源光伏并网系统有功与无功功率的解耦控制。采用双时采样策略减少了无差拍控制由于采样与运算时间的存在造成的控制延时,提高了无差拍控制的精度与稳定性。仿真与实验结果表明,该控制策略能实现Z源的升压,并网电流谐波畸变率低,而且能实现并网电流与电网电压同相位即单位功率因数运行。 展开更多

关键词 Z源逆变器 无差拍解耦 双时采样 改进的空间 矢量脉宽调制 并网电流

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基于模糊PI调节Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制 被引量：25

12

作者 尤鋆 郑建勇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期94-98,共5页

详细分析了光伏电池及光伏阵列的工作特性,建立了光伏电池的等效电路及数学模型,根据实际的光伏电池参数计算得出相应数学模型的拟合参数,并根据拟合参数建立了光伏阵列的MATLAB模型。利用Boost电路提升光伏阵列的电压,采用改进的导纳... 详细分析了光伏电池及光伏阵列的工作特性,建立了光伏电池的等效电路及数学模型,根据实际的光伏电池参数计算得出相应数学模型的拟合参数,并根据拟合参数建立了光伏阵列的MATLAB模型。利用Boost电路提升光伏阵列的电压,采用改进的导纳增量法实现光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)功能,并利用模糊PI控制算法修改控制参数以提高系统的速度。通过对电路的分析,得出了其小信号状态空间模型,利用模型仿真可知电路是一个稳定的系统。实验结果验证了系统工作稳定、可靠、快速。 展开更多

关键词 光伏电池 BOOST电路 最大功率点跟踪 模糊控制

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SFCL接入电网对接地短路阻抗继电器接线的影响 被引量：4

13

作者 刘宾 梅军 +1 位作者 郑建勇 姚磊 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期108-112,共5页

以电阻型超导故障限流器接入电网为研究对象,着重分析了接入超导故障限流器给原线路距离保护接地短路阻抗继电器接线方式带来的影响,并提出一种新的接线方式。采用基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,通过设置线路在不同位置处发生单相接... 以电阻型超导故障限流器接入电网为研究对象,着重分析了接入超导故障限流器给原线路距离保护接地短路阻抗继电器接线方式带来的影响,并提出一种新的接线方式。采用基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,通过设置线路在不同位置处发生单相接地短路故障,仿真在新的接线方式下,超导故障限流器与距离保护装置的配合使用效果。仿真分析结果表明:在新的阻抗继电器接线方式下,继电器能够正确反映故障点到保护安装处的距离,测量阻抗误差大幅降低,超导故障限流器可以与线路距离保护正确地配合使用。 展开更多

关键词 超导故障限流器 距离保护 接线方式 仿真 接地

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基于空间矢量定时滞环控制的Z源光伏并网控制策略 被引量：5

14

作者 尤鋆 王冲 +1 位作者 郑建勇 翁蓓蓓 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期35-39,68,共6页

利用电压空间矢量对Z源光伏并网逆变器线电流进行定时滞环控制,以控制误差为0且开关频率固定为目标,设计了定时滞环控制器,实现了并网电流与电网电压同步,获得了较高的功率因数。同时,零矢量在每个控制周期开始时刻作用,通过计算零矢量... 利用电压空间矢量对Z源光伏并网逆变器线电流进行定时滞环控制,以控制误差为0且开关频率固定为目标,设计了定时滞环控制器,实现了并网电流与电网电压同步,获得了较高的功率因数。同时,零矢量在每个控制周期开始时刻作用,通过计算零矢量作用时间可能的最小值,计算得到占空比并成功插入直通时间实现了直流升压。所提出的系统及方案具有响应快速、精度高、抗干扰能力强、开关次数少、易于数字化实现等优点。仿真和试验结果均验证了该控制策略的正确性。 展开更多

关键词 Z源空间矢量 定时滞环控制 光伏并网

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基于空间矢量滞环控制的Z源光伏并网逆变器 被引量：2

15

作者 王冲 郑建勇 +2 位作者 葛健 黄金军 刘孝辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期63-67,共5页

提出了一种适用于Z源三相光伏系统的定频电流滞环并网控制新方法。该方法首先基于电网电压空间矢量将复平面分为6个区域以实现线电流的解耦控制,再对线电流进行固定次数的定时比较以实现定频控制,解决了直通时间插入问题。该方法能实现... 提出了一种适用于Z源三相光伏系统的定频电流滞环并网控制新方法。该方法首先基于电网电压空间矢量将复平面分为6个区域以实现线电流的解耦控制,再对线电流进行固定次数的定时比较以实现定频控制,解决了直通时间插入问题。该方法能实现单位功率因数运行,具有响应快速、精度高、抗干扰能力强、开关次数少、易于数字化实现等优点。与传统滞环控制相比,该方法对系统干扰及控制误差有较好的抑制能力,保持开关频率固定。通过仿真和样机上的实验验证,证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 光伏并网 逆变器 Z源 电流跟踪 空间矢量滞环 定频

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开关电感型quasi-Z源光伏逆变器研究 被引量：2

16

作者 尤鋆 郑建勇 刘孝辉 《电源学报》 CSCD 2013年第6期28-34,共7页

常规的Z源逆变器具有任意升降压的功能,同时其所需要的开关器件数量比普通升降压电路少,其单级式结构体积小效率高,而从传统Z源逆变器发展出来的quasi-Z源逆变器,不仅具有所有传统Z源逆变器的优点,同时可以降低器件的应力并减小开关纹... 常规的Z源逆变器具有任意升降压的功能,同时其所需要的开关器件数量比普通升降压电路少,其单级式结构体积小效率高,而从传统Z源逆变器发展出来的quasi-Z源逆变器,不仅具有所有传统Z源逆变器的优点,同时可以降低器件的应力并减小开关纹波。文中提出的开关电感型quasi-Z源逆变器利用电感和二极管的组合取代了传统quasi-Z源电路中的电感,既保留了传统quasi-Z源电路的优点,同时提高了逆变器的升压倍数和电路的可靠性,而电容电压应力及电感电流应力比开关电感型Z源逆变器低,特别适合于光伏发电等新能源发电领域。通过利用改进的SVPWM控制算法对开关电感型quasi-Z源光伏逆变器进行仿真及实验,验证了该电路及算法的可靠性、稳定性及有效性,适合于光伏发电并网系统。 展开更多

关键词 开关电感 quasi-Z源 光伏逆变 SVPWM控制

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基于复合控制策略PITHAPF的稳态补偿和谐振抑制特性 被引量：1

17

作者 王立峰 郑建勇 梅军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期71-75,共5页

新型并联电抗式混合有源电力滤波器(PITHAPF)的耦合变压器两端并联了一个附加电感,它为基波无功电流提供通路,有源部分不承受基波电压,因而更适用于高压系统的动态谐波治理和大容量的无功补偿。从理论上分析了PITHAPF的复合控制策略,定... 新型并联电抗式混合有源电力滤波器(PITHAPF)的耦合变压器两端并联了一个附加电感,它为基波无功电流提供通路,有源部分不承受基波电压,因而更适用于高压系统的动态谐波治理和大容量的无功补偿。从理论上分析了PITHAPF的复合控制策略,定义了负载谐波电流影响因子和电网谐波电压影响因子。仿真结果和实验结果证明了当电网谐波电流的控制参数取负虚数且负载谐波电流的控制参数取1时,PITHAPF具有很好的谐波补偿和谐振抑制特性。 展开更多

关键词 并联电抗式混合有源电力滤波器 控制 补偿 谐振抑制 仿真

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磁控串联补偿型故障限流器参数设计与性能研究 被引量：2

18

作者 常路宇 姚磊 +1 位作者 郑建勇 耿延 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期81-88,共8页

通过改变磁控限流器的直流偏置电流可以改变限流器输出电抗,与串联电容配合可在限流的基础上具备串联补偿功能。本文提出了一种磁控串联补偿限流器(MSCFCL),通过等效磁路等理论分析方法对其铁心与线圈的主要参数进行了详细设计;并提出... 通过改变磁控限流器的直流偏置电流可以改变限流器输出电抗,与串联电容配合可在限流的基础上具备串联补偿功能。本文提出了一种磁控串联补偿限流器(MSCFCL),通过等效磁路等理论分析方法对其铁心与线圈的主要参数进行了详细设计;并提出了铁心开气隙结构来满足对输出电抗调节的需求。通过JMAG软件仿真分析了MSCFCL稳态下电抗输出与故障态下限流性能。仿真结果表明,以饱和电抗器为核心加入合理气隙结构的MSCFCL,可满足串联补偿的输出电抗平滑度要求,并且对限流性能有明显影响。 展开更多

关键词 饱和铁心 故障限流器 输出电抗 气隙结构

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