文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 离网逆变器控制策略

离网逆变器控制策略

离网逆变器控制策略
离网逆变器控制策略

逆变器控制策略:

逆变器的控制目标是提高逆变器输出电压的稳态和动态性能。稳态性能主要是指输出电 压的稳态精度和提高带不平衡负载的能力;动态性能主要是指输出电压的THD 和负载突变时的动态响应水平。在这些指标中输出电压THD 要求比较高,对于三相逆变器,一般要求阻性负载满载时THD 小于2%,非线性满载(整流性负载)的THD 小于5%。

1、离网逆变器的控制性能要求主要是使其输出电压具有良好的控制抗扰性。

离网逆变器采用输出电容电流内环和输出电压外环的双闭环控制。 电流调节器可以实现快速加减速和电流限幅作用,同时使系统的抗电源扰动和负载扰动 的能力增强。

电压调节器主要是控制输出电压的稳定。 2、基于LC 滤波器的离网型逆变器

图2 基于LC 滤波的电压型离网逆变器主电路

图3 基于LC 的VSI 输出电压单闭环控制结构

图5 基于电容电流反馈的单位调节器内环控制结构

1VD 3VD 5VD 2VD 6VD 4VD 1

V 3V 5V 4V 6V 2V U V W

dc

C

C

R

L

dc u +

-L i o i C i L u C

u i u 调节

PWM

K 1sL R +-i u o i C *u C u L i -1sC -C i ?

?

?C

u L u *Cq u cq u PI P PWM

K 1sL sC 1iq u C *i C

i ????oq

i +----

图14 基于同步坐标系的LC-VSI 双环控制结构

PI PI

P P

Inv.Park Trans Inv.Clarke Trans

SPWM Generator

Clarke

Trans

Park Trans

Clarke

Trans

Park Trans

*q

s U

*sd

U sd

U q

s U *sd

I *q

s I

q s I d

s I a

s I βs I A

U βs U a

s U B

U A

I B

I

1

1ov T s +11

e T s +1

1oi T s +PI

1Ls

1Cs

P

11

oi T s +11

ov T s +*Cq

u C

*i

iq

u oq

i cq

u C

i +-+-

+

-+

-电流内环

四桥臂三相逆变器的控制策略

四桥臂三相逆变器的控制策略 阮新波严仰光 摘要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。 关键词:三相逆变器控制策略 The Control Strategy for Three-Phase Inverter with Four Bridge Legs Ruan Xinbo Yan Yangguang (Nanjing University of Aeronaut ics & Astronautics 210016 China) Abstract A novel three phase inverter with four bridge legs i s presented in this paper.The inverter eliminates the neutral forming transforme r by adding a bridge leg to form neutral point to provide balanced voltages to a ny kinds of three phase loads.The principle of the inverter is analyzed,and a ne w current regulator,which chooses switching modes a ccording to the maximum cur rent error of filter inductance current and the reference current is proposed.Th e modified voltage regulator on the basis of PI regulator is proposed to elimina te output voltage static error under any load conditions. Keywords:Three-phase Inverters Control strategies 1 引言 三相逆变器一般是采用三个桥臂组成的拓扑结构,为了给不对称负载供电,必须在 输出端加入一个中点形成变压器(Neutral Formed Transformer,NFT),如图1所示。中点形成变压器是变比为1的自耦变压器,工作频率为输出交流电的频率,体积和重 量很大,而且体积和重量随着负载不对称的程度变化而变化,不对称度越大,NFT的体积重量也就越大。

离网逆变器控制策略

逆变器控制策略: 逆变器的控制目标是提高逆变器输出电压的稳态和动态性能。稳态性能主要是指输出电 压的稳态精度和提高带不平衡负载的能力;动态性能主要是指输出电压的THD 和负载突变时的动态响应水平。在这些指标中输出电压THD 要求比较高,对于三相逆变器,一般要求阻性负载满载时THD 小于2%,非线性满载(整流性负载)的THD 小于5%。 1、离网逆变器的控制性能要求主要是使其输出电压具有良好的控制抗扰性。 离网逆变器采用输出电容电流内环和输出电压外环的双闭环控制。 电流调节器可以实现快速加减速和电流限幅作用,同时使系统的抗电源扰动和负载扰动 的能力增强。 电压调节器主要是控制输出电压的稳定。 2、基于LC 滤波器的离网型逆变器 图2 基于LC 滤波的电压型离网逆变器主电路 图3 基于LC 的VSI 输出电压单闭环控制结构 图5 基于电容电流反馈的单位调节器内环控制结构 1VD 3VD 5VD 2VD 6VD 4VD 1 V 3V 5V 4V 6V 2V U V W dc C C R L dc u + -L i o i C i L u C u i u 调节 器 PWM K 1sL R +-i u o i C *u C u L i -1sC -C i ? ? ?C u L u *Cq u cq u PI P PWM K 1sL sC 1iq u C *i C i ????oq i +----

图14 基于同步坐标系的LC-VSI 双环控制结构 PI PI P P Inv.Park Trans Inv.Clarke Trans SPWM Generator Clarke Trans Park Trans Clarke Trans Park Trans *q s U *sd U sd U q s U *sd I *q s I q s I d s I a s I βs I A U βs U a s U B U A I B I 1 1ov T s +11 e T s +1 1oi T s +PI 1Ls 1Cs P 11 oi T s +11 ov T s +*Cq u C *i iq u oq i cq u C i +-+- + -+ -电流内环

光伏离网逆变器并机典型设计

光伏离网逆变器并机典型设计GrOWan古湍巨特 TOP3 全球单相逆变器 IlIIl 在一些无电地区,安装光伏离网储能系统,比采用油机发电,更经济和环保。相对于 并网系统,离网系统较为复杂,需考虑用户的负载、用电量、当地的天气情况,特别 是负载情况多样化,有像水泵类的感性负载、也有像电炉类的阻性负载,有单相,也 有三相。对于大于IOkW 的光伏离网系统,可以采用单机或者多机并联的方式,但各 有其优缺点。 本文主要介绍采用多台离网逆变器搭建的中大功率光伏离网系统设计方法。 古瑞瓦特离网控制逆变一体SPF5000TL HVM 机型,最多支持6台并机,可以搭建 30kW以内的光伏离网系统。既可组成30kW的单相系统,还可组成30kW的三相系统。考虑到三相负载不一定均衡,6台逆变器组成三相系统时,还有多种配置方法,如222、321、411等,可以应对不同场景的用户需要。下表是一个用户的实际负载

情况和用电情况。 这个系统较特殊,有单相负载与三相负载两种,且三相不平衡。我们根据负载的分布, 先进行逆变器选型设计,系统总负载功率是24kW ,用户表示,不会所有的负载都同 时运行,最大功率在20kW 左右,因此设计采用6台5kW 单相离网逆变器,A相用 3台共15kW,B相用2台共IOkW,C相用1台共5kW,构成一个30kW 三相不平衡的离网系统。单相逆变器输出有两根线:相线和零线,6台逆变器的零线全接在 一起,3台逆变器的相线接在A相,2台逆变器的相线接在B相,1台逆变器的相线 接在C相。 多台逆变器并联,每台机还需连接通信线,A相的3台机均流线接在一起,B相的2 台机均流线接在一起,连接完线,再接上蓄电池,关闭输出断路器,在面板上设置逆 变器的相位,SPF5000进入设置第23项,A相的3台机设为3P1,B相的2台机设为3P2,C相的1台机设为3P3 ,设置完成,便可运行。

电气工程及其自动化专业光伏单相逆变器并网控制技术研究 开题报告 文献综述 外文翻译

摘要 随着“绿色环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广,这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题,因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。 本文以全桥逆变器为对象,详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理,推导了控制方程。内环通过控制LCL滤波中的电容电流,外环控制滤波后的网侧电流。大功率并网逆变器的开关频率相对较低,相对于传统的L 型或LC 型滤波器,并网逆变器采用LCL 型输出滤波器具有输出电流谐波小,滤波器体积小的优点,在此基础上本系统设计了LCL滤波器。本文分析比较了单相逆变器并网采用单闭环和双闭环两种控制策略下的并网电流,并对突加扰动情况下系统动态变化进行了分析。 在完成并网控制系统理论分析的基础上,本文设计并制作了基于TMS320LF2407DSP的数字化控制硬件实验系统,包括DSP 外围电路、模拟量采样及调理电路、隔离驱动电路、保护电路和辅助电源等,最后通过MATLAB仿真软件进行验证理论的可行性,实现功率因数为1的并网要求。 关键词并网逆变器;LCL滤波器;双电流环控制;DSP

Abstract With the concept of”Green and Environmental Protection”was proposed.All kinds of new energy exploitation program are in the rapid promotion,which is in order to solve the power shortage,pollution and other issues.It makes exploring renewable energy feedback the grid technology has a very important practical significance.How to deliver power into the grid reliably and quality is an important problem,the inverter mat Can transform the electrical energy in the system of the renewable resource to be fed into the grid is becoming one of the hot points in intemational research. Based on the bridge inverter the analysis of the working principle and the deduction of the control equation have been presented. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with capacitor current regulation to stabilize the system. The current regulation is used for the outer grid current control loop. The frequency of switching is slower in the high power grid-connected inverter. Compared with tradition type L or type LC, output filter and output current’s THD of type LCL are all smaller.So on this basis, the system uses the LCL filter. This paper compares the net current of the single-phase inverter and net single loop and double loop under two control strategies, and the case of sudden disturbance of the dynamic change of the system. In complete control system on the basis of theoretical analysis, design and production of this article is based on TMS320LF2407DSP’s digital control hardware test system, including the DSP external circuit, analog sampling and conditioning circuit, isolation, driver circuit, protection circuit and auxiliary power, etc., via MATLAB software to validate the feasibility of the theory.Achieve power factor is 1 and network requirements. Keywords Grid-connected inverter;LCL filter; Double current loop control; DSP

离网逆变器说明书讲解

(敬请用户使用前应详细阅读此使用说明)深圳市普顿电力设备有限公司 使 用 说 明 书

请严格依照以下说明使用或安装: 1、安装逆变电源时要专业人员操作或当地经销商协助完成。 2、确认输入直流电压范围是否符合要求即+15% ,电源极性是否正确。 3、确认负载设备电压等级,功率应不大于逆变电源额定输出功率。 4、勿将液体流入逆变电源内部,或用湿布擦机器外壳。机器运行时人体不能直接接触逆变电源输入输出端子,尤其是湿手,否则造成触电伤害。 5、正常运行的逆变电源如需变动其工作环境,不可自行改变其连线,应由专业人员或经销商确认操作。 6、逆变电源运行环境应在通风良好、温度范围-20至45度环境使用,应远离明火源以及日光直射的位置。不能在结露,灰尘环境下运行。在使用过程中有一定的发热量属正常现象、但要保持安装环境的通风散热、干净清洁,特别不能阻塞通风孔。 7、未成年人不得使用本产品。 8、确认逆变电源地线可靠连接,火线和零线不能接反,线径应符合安全使用条件,连接线尽可能缩短。 9、请不要自行打开逆变电源机箱,否则我方将不承担保修事宜。 10、请保存好本说明书,作为日后参阅。 注意: A、未经许可本产品不可以用于维持生命的设备。 B、本逆变电源不适宜用于超高精密电子设备,需先经专业技术人员确认方可投入运行。 C、如果用于计算机负载,计算机的内置电源应选用品牌电源。 警告! 严禁蓄电池反接,严禁火线和零线接反。 严禁在有易燃性、易爆性气体的环境下使用,谨防火花! 连接顺序,务必是先接蓄电池,后接电池板;严禁颠倒顺序。

一、PD-A1系列太阳能逆变电源介绍 本系列逆变电源结合目前逆变电源的优点和缺点进行升级优化、全面改进,并且采用最新的工频逆变电路方案而设计,具备高转换效率、高稳定性、超低损耗、超强带载能力、超强抗干扰能力的特性;可为商业、工业、民用、军用、电信设备等提供可靠的正弦波交流电源。适用于直流电压为DC12V,DC24V,DC48V,DC72V的光伏离网发电场合,主要用于空调、电视、收银机、冰箱、洗衣机、电脑、电动工具、照明、工业设备、电信设备等各类负载。

多电平逆变器主要控制策略综述

多电平逆变器主要控制策略综述 ( 本站提供应用行业:阅读次数:1082) 【字体:大中小】 1 引言 多电平逆变器具有谐波小、共模电压小、电压变化率小、电磁干扰小、开关频率低、系统效率高、适合中高压大容量变频器应用等特点,近十年得到广泛的研究[1]。研究主要集中在拓扑结构、控制策略两方面。图1是多电平逆变器的主要研究内容。 图1 多电平逆变器主要研究内容 由于多电平逆变器拓扑结构的多样性,且涉及到直流电压的均衡、开关频率的合理分配、冗余状态的利用等特殊要求,使得对多电平逆变器的控制具有一定的挑战性。 2 载波调制方法(Carrier-based Modulation) 载波调制是最常用的多电平控制方法之一,其特点是通过载波和调制波(或参考波)间的比较而获得器件的开关状态。载波调制按其采样方法可分为:自然采样和规则采样,自然采样一般用于模拟电路实现,规则采样用于数字实现。规则采样又分对称和不对称采样。在载波调制中,对于m电平逆变器,常定义幅度调制比ma和频率调制比mf分别为: 其中Ac为载波峰峰值,fc为载波频率,Am为调制波峰值,fm为调制波频率。多电平载波调制由于载

波个数的增加,而变得较复杂,但也给控制提供了更多的自由度。 2.1 子谐波脉宽调制SHPWM(SubHarmonic PWM) 由Carrara[2]提出的SHPWM的基本原理是:对m电平逆变器,将m-1个具有相同频率fc和峰峰值Ac的三角载波集连续分布。频率为fm、幅值为Am的正弦调制波置于载波集的中间。将调制波与各载波信号进行比较,得到逆变器的开关状态。在载波间的相位关系方面,Carrara考虑了三种典型配置方案: (1) PD—所有载波具有相同相位; (2) POD—正、负载波间相位相反; (3) APOD—相邻载波间相位相反。 图2是SHPWM采用PD配置的波形图。SHPWM的最大线性幅度调制比ma为1。对SHPWM的研究有如下一些重要结论[3]: ·对于三相系统,频率比mf应为取3的倍数; ·单相逆变器,APOD配置电压谐波最小; ·三相逆变器,PD配置线电压谐波最小。 图2 5电平SHPWM-PD波形(ma=0.9,mf=21) 2.2 开关频率最优脉宽调制SFOPWM(Switching Frequency Optimal PWM) 由Steinke[4]提出的SFOPWM与SHPWM基本原理相同,只是前者在三相正弦调制波中叠加了一定的零序电压(三次谐波电压)。设三相均衡参考电压分别为va,vb,vc,叠加零序电压vn,后三相参考电压分别为varef,vbrdf,vcref,具体叠加方法为:

离网逆变器安装手册

离网逆变器使用手册 编制:李凡 审核: 批准: 成都旭双太阳能科技有限公司 光伏项目部 二O一一年五月

请在安装逆变器之前仔细阅读本手册。 本手册介绍了离网逆变器的使用注意事项、安装要求及安装方法,系统加电及调试过程,系统使用及操作方法,系统维护及应急处理等基本知识。本手册可以帮助您正确使用和维护逆变设备。 本手册适用于对逆变器安装、操作、维护专业技术人员及日常操作的用户。读者需具备一定的电气知识,熟悉电气原理图和电子元器件特性。 本手册内容都为成都旭双太阳能科技有限公司所有,非公司内部人员未经书面授权不得公开转载全部或部分内容。 编者 2011年5月18日

目录 一、安全说明 (1) 1.1安装前 (1) 1.2安装中 (1) 1.3维修 (2) 1.4其他 (2) 二、逆变器安装 (4) 2.1安装流程 (4) 2.1.1 安装前准备 (4) 2.1.2 场地选择 (5) 2.1.3 机械安装 (6) 2.1.4 电气连接 (6) 2.1.5通讯线连接: (8) 2.2试运行 (9) 2.1.2 试运行前检查: (9) 2.1.3 试运行: (10) 三、逆变器维护 (11) 四、结语 (12)

一、安全说明 逆变器是作为电力电子产品,在安装、操作和维护过程中需要严格遵循相关安全注意事项。 不正确使用或误操作将可能危害: ●操作者和第三方的生命和人身安全。 ●逆变器和属于操作者或第三方的其他财产。 1.1安装前 ?当收到产品时应首先检查逆变器是否在运输过程中有无损坏。若发 现问题请立即与生产厂家或运输公司联系。 ?在选择安装场地时,应保证周围内没有任何其他电力电子设备的干 扰。 1.2安装中 ?在进行电气连接之前,务必采用不透光材料将光伏电池板覆盖或断 开直流侧断路器。暴漏于阳光,光伏阵列将会产生危险电压。 ?所有安装操作必须且仅有安装技术人员完成。 ?光伏系统中所使用的电缆必须连接牢固,良好绝缘以及规格合适。

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目:光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视,各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准,比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后,论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略,阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略,分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后,本文针对几种产生谐波的原因,对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后,本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真,由于时间的限制,只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词:光伏并网,逆变器电路拓扑,电流矢量控制,谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years,the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

离网型逆变器如何合理选配

离网型逆变器如何合理选配 很多人问我,我建一套光伏发电系统,离网型的,如何挑选合适的逆变器?牌子当然重要,知名的公司在网上都能查的到,而且相同的功率名牌比普通牌的在价格上贵太多。不管是名牌还是其他牌子所采用的原理都是一样的。国内的南京欧陆、固德威、景浪等也相当不错。除了牌子,产地,原理,用料,我们选择合适的、性价比好的逆变器,究竟要看什么? 作为逆变器生产厂家做了多年技术开发和产品应用的人员,今天为大家整理了一些心得,希望能够对朋友们有所帮助。 一、几个基本技术指标要符合: 1、逆变效率:最低要≥90% 2、波形失真:<5.0% 3、过载保护:大于110%额定电流1分钟;大于150%额定电流20S;大于 180%额定电流5秒;大于200%额定电流0S。 4、要有通讯功能:例如RS485通讯 5、使用环境一般为:温度:-10℃~40℃,湿度:<95%无冷凝。 二、可靠性和性能要符合: 1、独有的动态电流环控制技术确保逆变器可靠运行。 2、负载适应能力强,包括电容性、电感性、混合性负载。 3、过载能力和抗冲击能力强。 4、具有输入过、欠压,输出过、欠压,过温,过载等完善的保护功能。 5、逆变器前面板最好采用LED显示方式,可以显示电池电压,输出电 流,输出功率等一些列参数。 总体要求:性能稳定,一键启动,控制安全可靠,以保障使用寿命长。 三、逆变器功率选择:

我们要选择逆变器,就要明白电气在开机瞬间的冲击能力~冲击也只表现在感性或容性负电气上。 逆变器瞬间能输出2倍的标称功率,容性或感性负载瞬间启动要3到7倍峰值功率。例如:1000W的空调,峰值7000W,逆变器2倍峰值,7000除2等于 3500W,就是说要用1000W功率的空调,要配3500W以上功率的逆变器才能启动。 这样说起来太复杂,下边就我们常用的电器列一下要配的逆变器功率: 1、对于像电热丝,灯泡,太阳灯之类纯电阻性家用电气,就用它的功率除以0.9。 2、电视机,以液晶为例,只要比电视标的功率大2倍的逆变器可以。 3、电脑,按选购液晶电视点加上90W功率选取(电脑主机功率); 4、空调,非变频的按7倍峰值算,变频的按4倍峰值算。 5、对于家庭中一些小功率电气,可以忽略不计。 常见家用合理电池逆变器的配置: 小结一下: 1、家庭上网,电视电脑,照明用,请配500W以上的逆变器加上100AH电池,使用时间,4个小时。 2、冰柜,请配1500W以上的逆变器加上150AH电池。使用时间8个小时。 3、风扇,照明,配300W逆变器加36AH电池,使用时间2个小时。

PWM逆变电源瞬时值反馈控制技术研究 硕士论文

分类号______ 密级_____ U D C ______ 硕士学位论文 PWM逆变电源瞬时值 反馈控制技术研究 学位申请人:周樑 学科专业:电力电子与电气传动 指导教师:彭力副教授 论文答辩日期学位授予日期 答辩委员会主席戴珂评阅人段善旭熊健

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements For the Degree of Master of Engineering Research on the instantaneous feedback control technology of PWM inverters Candidate : Zhou Liang Major : Power Electronics and Electric Drive Supervisor : Associate Prof. Peng Li Huazhong University of Science & Technology Wuhan 430074, P.R.China April , 2006

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 保密□,在__ __年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密□。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名:指导教师签名: 日期:年月日日期:年月日

逆变电源控制算法哪几种

https://www.docsj.com/doc/1a6531585.html,/ 逆变电源广泛运用于各类:电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。 在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变,这种转换通常通过逆变电源来实现。这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。 只有掌握了逆变电源的控制算法,才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式,从而方便设计。在本篇文章当中,将对逆变电源的控制算法进行总结,帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。 逆变电源的算法主要有以下几种。 数字PID控制 PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法,控制算法简单,参数易于整定,设计过程中不过分依赖系统参数,可靠性高,是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。将其数字化以后,它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点,可以方便调整PID参数,具有很大的灵活性和适应性。与其它控制方法相比,数字PID具有以下优点:

https://www.docsj.com/doc/1a6531585.html,/ PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息,控制过程快速、准确、平稳,具有良好的控制效果。 PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数,系统参数的变化对控制效果影响很小,控制的适应性好,具有较强的鲁棒性。 PID算法简单明了,便于单片机或DSP实现。 采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。 状态反馈控制 状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点,实现了逆变电源控制系统极点的优化配置,有利于改善系统输出的动态品质,具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内,因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强,使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。例如对于非线性的整流负载,其控制效果就不是很理想。

中频逆变器控制策略综述

中频逆变器控制策略综述 【摘要】文章详细研究了中频逆变器控制策略的发展现状,对中频逆变器几种主要的控制策略进行了系统的分析和综述。 【关键词】中频逆变器;控制策略研究;综述 1.引言 随着飞机性能的不断提高和用电设备装置的不断增加,对航空电源设备的要求也在提高,例如要求输出的电压精度高,正弦波畸变率低,动态响应速度快、效率高。但由于功率器件开关频率的限制,相比于常规的工频50Hz/60Hz逆变器,使得400Hz中频逆变器的输出交流电压谐波含量更大,动态响应速度更慢。为获得性能更为优异的中频逆变器,必须使用合理、高效的控制策略,研究中频逆变器的控制策略具有重要的实用意义。 2.中频逆变器的控制策略 在过去的二十多年里,有很多文献研究了逆变器的控制策略,目标是以获得较好的动态响应输出,同时又能够在一个输出周期内实现输出的零稳态误差。这些控制策略大体上可以分为两类:1、对闭环控制的研究,例如单电压环控制与多环控制;2、对控制算法的研究,例如比例积分控制、重复控制、无差拍控制及滑模控制、智能控制等,本文将重点介绍其中几种常用主要控制策略。 2.1单电压环控制 ①电压有效值控制 电压有效值的控制框图如图1所示。 该方法的控制思想是将输出电压vo的有效值反馈与给定信号vref进行比较,产生的误差信号ve通过控制器Gv得到幅值信号,此信号与正弦函数sinθ相乘以获得系统的调制信号,通过与三角载波信号相比较获得PWM开关驱动信号。虽然该控制方式可以有效实现对输出电压的有效值控制,但是对于系统的瞬时负载扰动抑制效果几乎为零,输出波形畸变也较严重[1]。 ②电压瞬时值控制 电压瞬时值的控制框图如图2所示。 此控制方法方法采用单个闭环控制逆变器的输出电压,与参考正弦电压比较产生误差信号,经过控制补偿器产生的调制信号与载波信号比较生成所需的开关驱动信号。尽管该控制器的设计及实现较容易,但是它并不能够提供较好的电压

储能逆变器的控制策略研究

储能逆变器的控制策略研究 发表时间:2018-05-30T10:13:41.427Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:杜学平 [导读] 摘要:目前我国经济发展十分快速,电力行业越来越普遍,随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展,微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。 (青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛 266199) 摘要:目前我国经济发展十分快速,电力行业越来越普遍,随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展,微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。储能系统应运而生,储能系统可以存储过剩的电能,在发电能力较弱时再放出电能给负载供电,实现削峰填谷,完美解决新能源间歇性发电的问题。储能系统在微电网中发挥着非常重要的作用,而储能逆变器又是储能系统中的核心部分,因此储能逆变器的控制策略研究是非常有实用价值的。 关键词:储能;逆变器;控制策略;研究 1系统结构和基本原理 图1 系统结构简图 以电池为介质的储能系统主要由电池及其管理系统(风能、太阳能的储能系统)和能量转换系统(PCS)两个部分组成(如图1所示)。电池通过PCS与电网交换能量(或离网负载),根据实际需要储存或释放能量。作为电池与大电网之间接口的PCS,实际上是大功率的电力电子变流器,此处PCS特指储能逆变器(储能变流器)。 常见的储能逆变器分为单级型和多级型两种主要形式。单级型储能变流器的拓扑仅由一个AC/DC环节构成,其优点是结构简单、控制方法简便,逆变器损耗低,能量转换效率高。但是存在以下缺点:1)一个AC-DC不可以充分多路输出;2)电池电压的工作范围不能灵活控制;3)电池电压固定不能灵活分配。由于以上确定我们选择两多级型,我们选择两级,增加一级隔离DC-DC的控制,该级控制可以根据功率灵活的扩展DC-DC通道的数量和输出电压的大小(如图2所示)。 1.1 AC-DC部分介绍: AC-DC部分拓扑采用三电平,其中开关频率为20K,功率器件为:初步选定英飞凌的DF100R07W1H5FP_B3的IGBT模组。此部分效率可达到98%。在大功率PWM变流装置中,常采用三点式电路,这种电路也称为中点钳位型(Neutral Point Clamped)电路(如图3所示)。与两点式PWM相比,三点式PWM调制主要有以下优点,一是对于同样的基波与谐波要求而言,开关频率可以低得多,从而能够大幅度减少开关损耗;二是主功率器件断开时所承受的电压仅为直流侧电压的一半,因此这种电路应用在高电压大容量的产品上特别合适。在控制策略方面,在传统的PWM整流器双闭环控制的基础上,采用内模控制代替电流内环PI调节器,以提高系统的鲁棒性能、跟踪性能和动态响应能力。 图2 两级PCS框图图3 AC-DC主原理图 1.2 DC-DC部分介绍: DCDC部分拓扑采用CLLC准谐振开关技术,开关频率100K或者是更高频率,功率器件采用单管MOS并联组成(并联数量根据功率确定,具体原理框图见图4)。功率器件为:初步选定英飞凌的IRFP4668P6F。此部分效率可达到90%以上。隔离DC/DC部分采用CLLC谐振软开关技术,它应用谐振的原理,使开关器件中的电流(或电压)按照正弦或标准正弦规律变化。当电流通过零点时,使器件关断(或电压为零时,器件打开),从而减少开关损耗。它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题并且还能解决二极管反向恢复问题,对于由于硬开关引起的EMI 等问题也有很好的改善。这种拓扑结构,电路结构简单,工作效率高,并在输入电压和负载变化范围很宽的情况下依旧具有良好的电压调节特性,不仅可以在原边实现开关管 ZVS,还可以使副边整流管实ZCS,且原副边管子的电压应力较低。 图4 DC-DC 原理框图 2、几种必要的控制模式 2.1并网模式到孤岛模式: 储能逆变器并网模式到离网模式的切换分为两种主动切换和被动切换。主动切换指人为的把储能逆变器离网;被动切换指因电网故障或者电压过低等原因,储能逆变器受到不良影响,把储能逆变器切离电网PW。主动切换情况下,电网电压幅值和频率等指标正常,此时模式切换策略较为简单,只需要提供一个与电网电压相同的量作为离网模式下储能逆变器控制策略的参考值,在断开开关的同时控制方式切换为VF,电压外环给定值为电网电压幅值和频率。被动切换情况下,电网电压幅值和频率等指标可能不正常,此时的控制策略需参考

离网逆变器工作原理、种类及特点

离网逆变器工作原理、种类及特点 1.逆变器分类 逆变器的工作原理是通过功率半导体开关器件的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能。单相逆变器的基本电路有推挽式、半桥式和全桥式三种,虽然电路结构不同,但工作原理类似。电路中都使用具有开关特性的半导体功率器件,由控制电路周期性地对功率器件发出开关脉冲控制信号,控制各个功率器件轮流导通和关断,再经过变压器藕合升压或降压后,整形滤波输出符合要求的交流电。 表4-6逆变器分类 2.单相推挽逆变器电路原理 单相推挽逆变器电路工作原理如图4-16所示,该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。若输出端接阻性负载时,当t1≤t≤t2时,VT1功率管加上栅极驱动信号U1,VT1导通,VT2截止,变压器输出端端输出正电压;当t3≤t ≤t4时,VT2功率管加上栅极驱动信号U2时,VT2导通,VT1截止,变压器输出端端输出负电压。因此变压输出电压Uo 为方波,如图4-17所示;若输出端接感性负载,则变压器内的电流波形连续,输出电压、电流波形如图4-18所示,读者可自行分析此波形的形成原理。 2.单相半桥式逆变电路原理 VT1 VT2 VD2 VD1 U2 Uo U1 AC 输出 图4-16 单相推挽逆变器电路 图4-17推挽逆变电路输入输出电压 + - t1 t2 t3 t4

单相半桥式逆变电路结构图所4-19所,示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。当功率开关管VT1导通时,电容C1上的能量释放到负载RL 上;当VT2导通时,电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上;VT1、VT2轮流导通时,在负载两端获得了交流电源。 3.全桥式逆变电路 全桥式逆变电路结构如图4-20所示。该电路由两个半桥电路组成,开关功率管VT1和VT2互补,VT3和VT4互补,当VT1与VT3同时导通时,负载电压U0=Ud ;当VT2与VT4同时导通时,负载两端UO=Ud ;VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通,负载两端得到交流电能,若负载具有一定电感,即负载电流落后于电压角度,在VT1、VT3功率管加上驱动信号,由于电流的滞后,此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段,当经过φ电角度时,电流仍过零,电源向负载输送有功功率,同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态,此时能量从负载馈送回直流侧,现经过φ角度后,VT2、VT4才真正流过电流。综上所述,VT1、VT3和VT2、VT4分别工作半个周期,其输出电压波形为1800的方波表,如图4-21所示。 图4-20 全桥逆变电路 C1 C2 VT2 VT1 VD1 VD2 图4-19单相半桥式逆变电路原理 图4-18推挽逆变电路输出电流 U0 I0 R L + -

(完整版)三相逆变器文献综述

三相逆变器文献综述 1 逆变器技术发展历程 逆变器技术的发展始终与功率器件及其控制技术的发展紧密结合,从开始发展至今经历了五个阶段: 第一阶段:20世纪50-60年代,晶闸管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件; 第二阶段:20世纪70年代,可关断晶闸管GTO及双极型晶体管BJT的问世,使得逆变技术得到发展和应用; 第三阶段:20世纪80年代,功率场效应管、绝缘栅型晶体管、MOS控制晶闸管等功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础。 第四阶段:20世纪90年代,微电子技术的发展使新近的控制技术如矢量控制技术、多电平变换技术、重复控制、模糊控制等技术在逆变领域得到了较好的应用,极大的促进了逆变器技术的发展; 第五阶段:21世纪初,逆变技术的发展随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进,逆变技术正朝着高频化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。 2 逆变器的发展趋势 更高的效率:目前,美国市场上的逆变器最高效率可达95%。在欧洲,由于采用了无变压器的设计和创新的拓扑结构,可实现更高的效率。例如,有一款产品(SMASunnyMinicentral8000TL)声称可到达98%的效率。 更低的成本:大约0.2-0.3美元/瓦的价格已经被设定为2020年逆变器的价格目标,这意味着比目前售价降低50-75%。这个目标最有可能通过增加产量及改善学习曲线来实现。 更高的可靠性:目前,逆变器的MTBF(平均无故障时间)为5~10年。但很多人怀疑,是否有可能以合理的成本实现这一目标。在中近期,通过改进质量控制、更好地散热并降低复杂性,MTBF大于10年的目标是可以实现的。 通信功能:今天,逆变器可以记录并借助制造商特定的协议传递信息。下一代单元应使用通用的通信标准传送更全面的系统信息,以实现先进的诊断功能,

相关文档