基于虚拟阻抗的逆变器并联系统柔性功率调控策略

下垂控制作为无互联线的并联系统功率环控制技术,在逆变器并联系统中应用十分广泛.但是,对于传统的基于感性或阻性阻抗的下垂控制,各逆变器输出阻抗之间的差异会对并联系统的功率调节精度造成较大影响.针对以上问题,本文提出了一种基于虚拟阻抗的柔性功率调控策略,在实现逆变器输出功率解耦的情况下改善并联系统的功率分配精度,提高下垂控制的鲁棒性和控制性能.最后,通过逆变器并联系统验证了所提方案的有效性.     

基于VSG的船舶微电网功率分配控制策略研究

船舶微电网在并联运行时,由于存在线路阻抗差异问题,导致功率分配不合理,传统的虚拟同步发电机控制很难实现功率的精准分配。为了解决上述问题,本文在建立风光储微电网模型基础上,研究VSG(Virtual Synchronous Generator)多机并联系统关键参数的匹配算法;采用自适应控制理论,提出虚拟阻抗自适应控制策略,逆变器根据给定功率调整虚拟阻抗值,在存在线路阻抗差异的情况下,使VSG多机并联系统能够精确地分配负荷功率。仿真结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和可行性。     

逆变器无互联并联系统中环流抑制策略的研究

逆变器无互联线并联系统中,采用传统的PQ下垂控制法往往会引起动态性能的问题。其中最严重的问题是在调节过程中会引起逆变器输出电压的相位滞后。本文对传统下垂控制特性的局限性进行仔细分析,研究了一种双下垂特性控制方案。此控制方案解决了逆变器输出电压的相位滞后问题,同时对并联系统功率均分影响不大,并且对环流也有较强的抑制能力以及使负载电流均分。     

一种逆变器均流控制方法

在逆变器均流控制方法中,下垂控制和平均功率控制都需要精确计算逆变器输出有功功率和无功功率以控制输出电压的幅值和相角（频率）。在轻载和空载情况下,由于输出电流很小,电流采样和功率计算存在很大误差,有功功率环流会造成直流母线过压故障甚至损坏逆变器。本文采用电感电流代替输出电流计算逆变器输出有功功率和无功功率,并通过改变电感电流采样时刻提高了功率计算的精度。利用两台三相四线逆变器并联系统验证了理论分析的正确性,实验证明运用该功率计算方法取得了良好的并联均流效果。     

光伏微网并网逆变器下垂控制策略改进研究

传统下垂控制策略广泛应用于光伏微网并网逆变器控制,但是没有考虑在低压微网系统中由于线路阻抗比较大引起的功率耦合问题,以及多个微电源供电时系统功率分配不均衡问题。针对这些问题,本文在传统下垂控制基础上,应用坐标变换对有功功率与无功功率进行耦合控制,又通过在电压电流环之中加入虚拟动态阻抗环,提出一种基于电压-电流-阻抗三环控制的光伏微网并网逆变器控制策略。该策略随电压电流的波动而改变虚拟阻抗值,合理分配系统的有功和无功功率,在系统稳定时自动切除虚拟动态阻抗,减小系统的功率环流和线路的损耗,同时限制系统的电压降落,提高电网的电能质量。最后,仿真实验验证该改进控制策略的有效性和可行性。     

基于混合型逆变器控制的船舶电力系统谐波抑制研究

船舶电力系统结构简单容量小,所带的非线性负载复杂,电网中谐波含量较高,对电网和设备带来了危害。以降低谐波为目标,本文采用了一种混合型逆变器控制系统。通过独立地对大功率低开关频率逆变器与小功率高开关频率逆变器进行载波调制,实现了交流驱动与谐波抑制。分析了系统的数学模型,介绍了控制策略。在Matlab软件中搭建了混合型逆变器控制系统的仿真模型,并与传统型逆变器控制系统进行了对比。仿真结果表明:混合型逆变器能够有效减少特征谐波和高次谐波,在船舶电力系统中有良好的应用前景。     

采用逆变器下垂控制的直流区域配电系统的潮流分析方法

潮流计算关系着电力系统的设计规划和稳定运行。为了分析直流区域配电系统的稳定性,本文在陆网潮流计算的基础上,针对直流区域配电系统的特点,确定了逆变器下垂控制策略。分析了电流均分的机理,使配电网络系统实现功率分配。完成了系统的潮流计算,通过仿真验证了该方法的有效性,降低了复杂工况对舰船配电系统的影响,有利于系统的安全稳定运行。     

基座对隔振器机械阻抗的影响研究

文章建立了含基座影响的隔振系统阻抗与振动功率流分析模型,分析了设备基座对隔振器机械阻抗的影响,提出了一种改进隔振器阻抗参数测试方法,以解决阻塞法测试阻抗参数过程中未考虑设备基座影响的问题。分别采用阻塞法与改进方法获得了隔振器的阻抗参数,并利用隔振系统的传递功率流对两种方法进行了对比验证,计算结果证明了改进方法的有效性。改进的阻抗参数测试方法考虑了基座对隔振器机械阻抗的影响,能够获得与其在实际结构中的阻抗特性更为一致的结果。     

同步逆变器的设计与仿真研究

本文主要介绍了同步逆变器的基本原理，包括同步发电机的建模、如何将逆变器虚拟成同步发电机、如何通过下垂控制使得同步逆变器能够根据电网电压自动地调节其输出的有功功率和无功功率。最后，利用saber仿真平台搭建了相应的仿真模型并进行仿真验证。     

一种基于磁耦合的三电平逆变器拓扑

大功率电力电子变流装置通常采用硬开关电压型逆变器,逆变器中功率器件开关损耗较大、输出电压变化率大,对逆变器的散热和负载的绝缘造成了较大的压力,间接限制了逆变器的功率等级提升。本文提出了一种基于磁场耦合的三电平逆变器拓扑电路及其调制方法,负载等效开关频率提高一倍,负载的电平跳变数也相应增加。通过仿真和试验测试,验证了此电路拓扑的有效性和实用性。     

舰船逆变器的故障诊断

逆变器对舰船正常工作起着非常重要的作用,当前舰船逆变器故障诊断方法存在训练时间长、诊断精度低等问题。为了获得更加理想的舰船逆变器故障诊断结果,提出基于混沌粒子群算法和极限学习机的舰船逆变器故障诊断方法。首先对舰船逆变器故障诊断研究进展进行分析,找到当前影响舰船逆变器故障诊断的影响因素,然后采用极限学习机对舰船逆变器故障诊断进行建模,并采用混沌粒子群算法对极限学习机参数进行优化,确定最优的舰船逆变器故障诊断模型,最后与其他舰船逆变器故障诊断方法进行对比测试。结果表明,本文方法能够有效提高舰船逆变器故障诊断速度和诊断的精度高,可以准确实现舰船逆变器故障诊断。     

逆变器并联控制技术研究

研究无输出隔离变压器的逆变器并联系统环流特性及其并联控制实现.在确定双闭环控制逆变器闭环传递函数并了解其等效输出阻抗特性的基础上,建立基于等效输出阻抗的并联系统模型,分析其环流特性提出一种新的基于有功功率和无功功率的逆变器并联控制方案,并通过实验验证了逆变器并联控制方案的可行性.     

一种基于下垂控制的单相并网逆变器设计

提出了一种基于下垂控制的单相并网逆变器设计,可以用于分布式能源中并网逆变器的控制,以实现向电网输送功率的要求,同时基于下垂控制策略可以完成多逆变器并联的功率分配。分析了下垂控制的理论基础,介绍了逆变器的多种运行模式,论证了基于下垂控制的逆变器系统结构以及控制策略,最后搭建了试验样机,验证了理论的正确性。     

基于虚拟同步发电机的船舶光伏并网逆变控制策略

在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的光伏并网逆变控制策略,在控制算法中引入功-频下垂特性和虚拟转动惯量,使并网逆变器具有与同步发电机相似的输出下垂特性及惯性阻尼;利用PSCAD/EMTDC建立船舶光伏电-船电并网电力系统仿真模型,分别对PQ和VSG模式下的电网频率/电压波动、光伏并网逆变器和同步发电机组承担的有功功率/无功功率进行分析,研究系统参数的暂态变化。结果表明:采用VSG控制策略能有效抑制系统频率波动,实现光伏并网功率的自动调节,并显著提高电网的稳定性。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用。相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便。在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制。通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用.相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便.在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制.通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

电力推进式船舶电机功率控制方法

为了提高推进式船舶电机功率控制的稳定性,设计新型船舶电机功率控制方法。将船舶交流电机模型进行坐标变换,生成αβ两相坐标,将功率参数代入到坐标系内,计算电机瞬时功率P*和Q*,利用功率参数和坐标系变换矢量,求取船舶电机功率电压给定值并传输到船舶控制逆变器内,进行功率通断,生成控制信号,实现船舶电机功率的稳定控制。实验研究表明,与传统方式相比,使用设计的新型电机控制方法后,船舶电机瞬时功率稳定性提高17%,固定时间内电机功率稳定性提高20%,具有鲜明优势性。     

一种功率器件电压尖峰问题的研究方法

由于功率器件开关速度的提升,功率器件电压尖峰问题变得越发突出。本文首先以两电平逆变器为例来对功率器件电压尖峰问题进行分析,推导出了功率器件电压尖峰的计算公式.同时根据IGBT的DATASHEET构建了IGBT的器件级模型,并且对该模型的开关特性进行仿真测试来验证模型的正确性,最后将该IGBT模型应用于逆变器电压尖峰仿真研究中,仿真结果表明,本文的方法具有较高的准度和实用性,可以较好地指导功率器件电压尖峰问题研究。     

同步逆变器的设计与仿真

主要介绍了同步逆变器的基本原理,包括同步发电机的建模,如何将逆变器虚拟成同步发电机(VSG),如何通过下垂控制使得同步逆变器能够根据电网电压自动地调节其输出的有功功率和无功功率。最后,利用saber仿真平台搭建了相应的仿真模型并进行仿真验证。     

一种电池储能功率转换系统研究

电池储能系统适合于电网调频调峰以及重要负荷应急保障等场合。在电池储能系统中,功率转换系统是储能电池与电网能量交互的接口。研究了一种适合大容量应用的电池储能并网逆变器的电路和控制策略,实现了电池充放电功率控制和电网侧功率四象限控制。构建了电池储能实验平台来验证提出的理论和方法。