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新型电流单环PIR控制器在中频逆变器中的应用

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电力系统及其自动化学报 2020年第11期32卷 7-12页

作者：胡文华谭光辉华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013

为提高中频逆变器输出电压质量和稳定性,基于单相H桥逆变器的拓扑结构,提出一种采用电容电流单环的比例积分谐振控制策略PIR(proportional integral resonance)。新策略以电容电流为被控量,将负载电流作为一种扰动,引入电流给定前馈补... 详细信息

为提高中频逆变器输出电压质量和稳定性,基于单相H桥逆变器的拓扑结构,提出一种采用电容电流单环的比例积分谐振控制策略PIR(proportional integral resonance)。新策略以电容电流为被控量,将负载电流作为一种扰动,引入电流给定前馈补偿控制,通过设置合适的补偿控制器,补偿加入带来的谐振频率处增益减小的问题。新策略只需单环控制,成本降低,可实现无静差控制。最后利用Matlab/Simulink建立了单相H桥逆变器的仿真模型,通过仿真实验验证了所提策略对中频400 Hz逆变器输出电压控制的有效性。

关键词：比例积分谐振无静差中频逆变器控制器电流单环

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基于复合调制及自适应控制的H6逆变器

电气传动 2020年第1期50卷 46-52页

作者：谢积锦刘斌陆安山刘桂英北部湾大学钦州市电子产品检测重点实验室广西钦州535011 南昌航空大学信息工程学院江西南昌330063 广西师范学院物理与电子学院广西南宁530023

揭示了一种未加以优化的六开关(H6)并网逆变器存在电流失控区域及不能输出无功电流的内在原因,提出了一种任意功率因数下的复合调制模式,在此基础上针对有功电流及无功电流无静差跟踪问题和传统谐振控制器谐振点偏移问题,提出了新颖的... 详细信息

揭示了一种未加以优化的六开关(H6)并网逆变器存在电流失控区域及不能输出无功电流的内在原因,提出了一种任意功率因数下的复合调制模式,在此基础上针对有功电流及无功电流无静差跟踪问题和传统谐振控制器谐振点偏移问题,提出了新颖的电网频率自适应比例积分谐振控制器,控制器原理明了,易于实现,可确保六开关逆变器对有功电流和无功电流进行自适应调节,提升了逆变器参与有功调频、无功调压的能力及电网适应性。仿真和实验进一步验证了复合调制模式及自适应策略的可行性和优越性。

关键词：比例积分谐振自适应复合调制无功电流

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电压扰动情况光伏并网逆变器控制策略研究

电气传动 2019年第6期49卷 49-53页

作者：王娜党淼河南工业职业技术学院机电自动化学院

针对三电平光伏并网逆变器,提出一种修正的比例谐振控制策略,实现电网电压扰动情况下并网电流谐波抑制。首先在电网扰动情况下,通过比例谐振控制器实现低次电流谐波抑制,该方法能够在电网扰动情况下实现并网电流准确控制。并针对三电平... 详细信息

针对三电平光伏并网逆变器,提出一种修正的比例谐振控制策略,实现电网电压扰动情况下并网电流谐波抑制。首先在电网扰动情况下,通过比例谐振控制器实现低次电流谐波抑制,该方法能够在电网扰动情况下实现并网电流准确控制。并针对三电平逆变器存在的中点平衡问题,提出采用PI控制器实现三电平逆变器中点电位平衡控制。该方法采用载波调制方法,避免了空间矢量调制复杂的计算。仿真和实验结果表明:电网扰动情况下,三电平逆变器能够快速准确地跟踪给定电流。

关键词：三电平逆变器电网电压扰动比例积分谐振中点电位平衡

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基于三电平拓扑的充电机控制策略研究

电力电子技术 2017年第2期51卷 8-10页

作者：朱丹毛亚辉王琴周百灵国电南瑞科技股份有限公司江苏南京210003 南京南瑞集团公司江苏南京210003 国网电力科学研究院江苏南京210003

随着汽车不断扩大,由此带来的能源与环境问题逐步突显出来,新能源汽车将是未来汽车的发展方向,其充电机系统的效率和并网电能质量越来越受到关注。介绍了一种三电平充电机拓扑结构,给出了经典三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,针对充... 详细信息

随着汽车不断扩大,由此带来的能源与环境问题逐步突显出来,新能源汽车将是未来汽车的发展方向,其充电机系统的效率和并网电能质量越来越受到关注。介绍了一种三电平充电机拓扑结构,给出了经典三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,针对充电机并网电流中存在较大5,7次谐波的问题,提出了采用比例积分谐振(PIR)控制器的谐波电流抑制策略,有效解决了充电机系统中5,7次谐波的问题。在此基础上研制了一台60 kW的三电平充电机样机,实验结果验证了该控制方法的有效性和可行性。

关键词：新能源汽车充电机比例积分谐振

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电网不平衡下维也纳整流器控制研究

电气传动 2018年第8期48卷 51-55页

作者：王艳霞陈长生河南经贸职业学院电子信息学院河南郑州450053

针对维也纳整流器,设计一种准PIR控制器,实现电网不平衡条件下电流控制。首先在不平衡条件下,提出一种准PIR控制器,通过比例积分跟踪给定电流,通过谐振消除交流分量,实现电流的跟踪控制,该方法能够在电网不平衡条件下实现准确的电流控... 详细信息

针对维也纳整流器,设计一种准PIR控制器,实现电网不平衡条件下电流控制。首先在不平衡条件下,提出一种准PIR控制器,通过比例积分跟踪给定电流,通过谐振消除交流分量,实现电流的跟踪控制,该方法能够在电网不平衡条件下实现准确的电流控制。针对维也纳整流器存在的中点振荡和偏移问题,根据中电压矢量和电流方向,提出改变小电压矢量作用时间方法控制中点振荡和偏移。仿真结果表明,电网不平衡下和正常电网情况下能够准确跟踪给定电流。

关键词：维也纳整流器电网不平衡比例积分谐振中点振荡和偏移

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电网畸变级联H桥逆变器控制研究

电气传动 2019年第10期49卷 44-47页

作者：许运华王清孟红秀邢台职业技术学院电气工程系

针对级联H桥逆变器,提出一种先进的控制策略实现电网畸变情况下并网电流跟踪。首先,在电网畸变情况下,提出一种比例积分谐振控制,比例积分控制器实现基波电流跟踪;同时,谐振控制器实现电网畸变产生的交流分量,实现电网畸变情况下的电流... 详细信息

针对级联H桥逆变器,提出一种先进的控制策略实现电网畸变情况下并网电流跟踪。首先,在电网畸变情况下,提出一种比例积分谐振控制,比例积分控制器实现基波电流跟踪;同时,谐振控制器实现电网畸变产生的交流分量,实现电网畸变情况下的电流准确控制。针对H桥逆变器存在的功率不平衡问题,提出改变零序分量方法实现功率平衡控制。仿真和实验表明,电网畸变情况下,H桥逆变器能够准确控制并网电流。

关键词： H桥逆变器电网畸变比例积分谐振功率平衡

不平衡负载情况下三相四桥臂逆变器控制技术研究

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不平衡负载情况下三相四桥臂逆变器控制技术研究

作者：王大川燕山大学

学位级别：硕士

作为一种三相四线变换器拓扑形式,三相四桥臂变换器通过附加的第四桥臂提供了零序电流通路,可应对不平衡负载或不平衡电网的需要。与传统的三相四线变换器,尤其是工频变压器隔离的三相四线变换器相比,三相四桥臂变换器具有结构简单、体... 详细信息

作为一种三相四线变换器拓扑形式,三相四桥臂变换器通过附加的第四桥臂提供了零序电流通路,可应对不平衡负载或不平衡电网的需要。与传统的三相四线变换器,尤其是工频变压器隔离的三相四线变换器相比,三相四桥臂变换器具有结构简单、体积小、成本低等突出优点。本文对三相四桥臂变换器的调制技术、负载不平衡和闭环控制等问题进行了系统的研究。本文将三相四桥臂逆变器与比例积分谐振(PIR)双闭环控制相结合,满足了不平衡负载的要求。本文采用了谐波注入(HIPWM)调制方式,作为三相四桥臂逆变器的调制方法。由于第四桥臂的存在,三相四桥臂逆变器能够输出三相独立的电压。这种改进的调制方式通过一个单相载波实现,即“电压偏置”概念。这种改进的调制方式等效于三维空间矢量调制方式,且容易实现。仿真和实验结果证明了这种改进调制方式的灵活性和实用性,并且降低了计算时间。本文对三相四桥臂逆变器PIR电压电流双闭环调节器进行了分析,并进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,论文完成了三相四桥臂高频链逆变器主电路设计和参数设计,实现了基于DSP TMS320F2812的数字化闭环控制,并对实验结果进行了比较与分析。

关键词：谐波注入不平衡负载比例积分谐振偏置电压三维空间矢量三相四桥臂逆变器

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同方学位论文库

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H桥拓扑级联的单相换流链实验系统设计

电力电子技术 2016年第10期50卷 97-100页

作者：赵宇张建许继柔性输电系统公司河南许昌461000

H桥拓扑具有三电平输出特性,广泛用于高压变频器、静止无功发生器(SVG)等领域。H桥换流链的传统测试方案采用单个H桥背靠背互馈,存在开关频率低、电流谐波大、与单相级联拓扑差异大的缺点。针对这些问题,提出一种新型换流链实验系统方... 详细信息

H桥拓扑具有三电平输出特性,广泛用于高压变频器、静止无功发生器(SVG)等领域。H桥换流链的传统测试方案采用单个H桥背靠背互馈,存在开关频率低、电流谐波大、与单相级联拓扑差异大的缺点。针对这些问题,提出一种新型换流链实验系统方案。首先,采用两条多模块级联的换流链进行无功互馈,与单相级联主回路等效,控制算法与实际产品的等价效果更佳。其次,提出新型改进比例积分谐振(PIR)调节器来抑制并联环流问题,引入相位超前补偿函数克服PIR调节器的滞后性,改善电流总谐波畸变率(THD)。仿真与实验结果表明,实验系统可实现对单相级联H桥换流链的电流、电压测试,满足运行实验要求。

关键词：换流链比例积分谐振总谐波畸变率

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具有电能质量改善功能的光伏并网系统研究

具有电能质量改善功能的光伏并网系统研究

作者：方聪聪江苏大学

学位级别：硕士

随着传统化石能源的日益枯竭及环境污染问题越来越严重,太阳能发电逐渐成为各国的研究热点。光伏发电因具有易受环境变化影响的特点,在其大规模并网时会对电网产生不良影响,比如光伏系统输出功率不稳定会造成并网逆变器的功率开关频繁... 详细信息

随着传统化石能源的日益枯竭及环境污染问题越来越严重,太阳能发电逐渐成为各国的研究热点。光伏发电因具有易受环境变化影响的特点,在其大规模并网时会对电网产生不良影响,比如光伏系统输出功率不稳定会造成并网逆变器的功率开关频繁不规律动作,给电网带来谐波问题。此外伴随着电力网络的发展,越来越多非线性阻感负载接入电网末梢,也影响着其电能质量。本文针对上述问题,提出了一种可以补偿电网谐波无功电流的光伏并网发电系统,具体开展了如下的工作:首先,分析了光伏并网系统与有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理,对二者统一控制理论上的可行性进行了探究,得到具有电能质量改善功能的光伏并网系统的拓扑结构,对其工作原理做了具体分析,建立了系统数学模型。其次,完成了光伏并网系统的前级建模分析。先建立了光伏电池工程数学模型,根据数学模型在Matlab中搭建仿真模块。然后在其基础上,对局部遮挡下光伏电池的串联、并联以及串并联形成阵列的数学模型和输出特性进行了深入的研究,理论上分析了功率最大点出现位置以及多功率最大点产生机理,通过Matlab建模仿真验证了理论推导的正确性。针对光伏阵列功率输出在局部遮挡条件下会有多局部功率最大点的特点,提出了一种可以跟踪全局光伏输出最大功率点的MPPT控制算法,算法的有效性通过仿真得到验证。最后,研究了系统的控制策略并仿真验证了系统的有效性。先建立了系统的电流闭环控制结构,对光伏并网有功电流指令、直流侧电压控制信号以及电网中谐波无功电流信号逐一进行推导,经过指令信号合成后得到并网电流指令信号。然后对指令电流信号的跟踪控制策略进行了分析,采用一种比例积分谐振电流跟踪控制策略,可以对指令电流信号无差跟踪并且保证系统的稳定性。基于以上工作,在Matlab中搭建了系统仿真模块,从三个角度对系统进行仿真分析,仿真结果显示系统可以达到预期的目标,在其并网输送有功电能的同时,也能补偿电网中的谐波无功电流。

关键词：光伏并网电能质量局部遮挡最大功率跟踪比例积分谐振