基于下垂控制的并联三相逆变器相位调节方法

研究无互联线三相逆变器并联控制技术,针对传统下垂控制对于三相逆变器并联系统电压相位差调节的不足,提出一种在下垂控制的基础上引入相位调节环的并联三相逆变器相位调节方法。该相位调节环对并联系统电压相位进行检测,并直接实施同步调节,减小并联系统的相位差从而减小并联冲击。分析了下垂控制的原理以及并联系统相位差的产生原因,介绍了改进后的下垂控制的拓扑结构图以及工作方法。通过搭建两模块并联三相逆变器实验平台验证了该方法的正确性和有效性。     

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.     

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。     

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。     

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。     

基于虚拟阻抗的船舶轴带逆变器并联控制

分析了采用下垂控制方法时并联运行的逆变器不能实现功率均分的原因，对此提出一种新的改进策略，通过设计自适应的虚拟阻抗来实现逆变器合并阻抗达到匹配，并使逆变器的合并阻抗满足功率均分和抑制环流的重要条件，并采用小信号模型分析法进行稳定性分析和参数优化。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行了仿真验证，表明方法在理论上的正确性，具有一定的工程可行性。     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

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IGBT及IGCT混合级联多电平变频器输出波形控制

针对传统两电平IGBT级联难提高输出电压及基于IGCT级联输出波形特性差的缺点,提出基于IGBT及IGCT混合级联多电平拓扑,采用单极性控制方法,在获得高输出电压的同时,使逆变器输出电压谐波分布于高频带,改善了输出电流品质。     

船舶与岸电并网控制策略研究

岸电与靠港船舶并网控制技术是岸电的核心技术之一,能够实现岸电向船舶的不间断和稳定供电。针对传统岸电控制策略频率稳定性差和不能接受船舶能量管理系统调度的缺点,文章提出了一种基于改进下垂控制的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器在具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步柴油发电机转子的惯性。岸电通过并网预同步控制与船舶电网并网,不会产生大的电流冲击。通过改进下垂控制能够有效提升并网后电压和频率的稳定性,提高船舶电网的电能质量,且能够接受船舶能量管理系统的调度。通过仿真试验,并与传统下垂控制策略进行对比,结果验证了改进下垂控制策略的有效性。     

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。     

基于SVPWM五相三电平H桥逆变器中点电位控制研究

针对多相三电平H桥逆变器的电压矢量数量多,难以应用传统的空间矢量PWM算法的问题,提出了一种简化的五相三电平H桥逆变器空间矢量PWM算法。该方法采用相移SPWM思想,将五相三电平H桥逆变器作为两个由单桥臂组成的五相分别予以控制。分析选择合理的工作电压矢量及开关作用顺序,计算了开关周期内的各工作电压矢量的作用时间;不同开关状态下,针对中点电位分析的基础上,提出利用冗余矢量对中点电位进行控制,实现了电容电压的平衡。     

一种用于直流幅压供电的多相感应电动机控制策略研究

针对潜艇直流供电系统中换向器幅压直流电动机运行和维护中存在的问题,提出了一体化多相逆变器—感应电动机替代方案。该方案在利用多相结构抑制谐波的同时,能够减少装备体积,并提高可靠性。为了解决蓄电池供电时直流电压幅值变化的问题,引入了特定谐波消除PWM技术对逆变器的输出进行恒压控制。以双Y移30°感应电动机和逆变器为对象,对控制系统进行了初步设计和仿真分析。结果表明,该方案在起动、恒压、抑制脉动转矩方面拥有较好的效果,适用于对运行可靠性和稳定性有较高要求,但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。     

滤波电容参数对船用中频逆变电源稳定性影响研究

中频逆变电源作为现代舰船中的一种重要供电电源,其输出电压要求具有良好的动态和稳态品质。根据某型船用中频逆变电源因部分滤波电容失效导致输出电压振荡的故障情况,分析了中频逆变电源的波形控制方法和数字化过程对控制系统的主要影响,通过将零阶保持器、状态观测器等环节的合理近似化简,讨论了滤波电容参数与控制系统稳定性之间关系。分析结果表明,将单个电容改为2个并联不一定能提高电源的可靠性,在电容并联数量的设计上需考虑与控制系统的关系,利用1台10kVA400Hz逆变电源验证了结论的有效性。     

基于虚拟同步发电机的岸电并网控制策略研究

岸电系统为船舶供电时采用不断电切换方式接入是岸电的核心技术之一。本文提出了一种基于虚拟同步发电机的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步发电机转子的瞬态惯性,其输出特性与柴油发电机类似。通过仿真研究,岸电与船舶电网并网时,并网电压和频率基本稳定,冲击电流较小,验证了控制策略的有效性。     

高压柴油发电机组用于电厂黑启动的实现

本文介绍了高压柴油发电机组用于电厂黑启动的整体方案.它采用的是高压变频器作高压电机的软启动器,减小了发电机容量,节约成本.文中还说明了基于并车控制器、PLC、触摸屏的控制系统构成和控制思路,并给出了调试方案和结果.     

新式船舶轴带发电并网Z源逆变器

针对当前船舶轴带发电并网Z源逆变器升压能力有限、电感启动电流冲击大、输出电压易发生畸变且输出不稳定、逆变器电容电压应力大等缺点,在传统Z源逆变器基础上研究一种新式Z源逆变器。新式Z源逆变器不仅提高了升压能力,减小了电容电压应力和电感启动电流对器件的冲击,改善了输出电压的品质,还可根据船舶实际使用情况通过改变电感数量来选取合适的逆变器。对新式Z源逆变器的拓扑结构、工作原理进行了详细分析,并比较了在电感数目取不同数值时升压因子、电容电压应力、电感电流应力等参数,最后通过进行仿真验证了新式Z源逆变器的优点,证明了结论的正确性。     

改进下垂控制在船舶电站并联运行中的应用

为了解决跨接线造成不同电站发电机组输出无功功率不平衡的问题,提出一种改进型虚拟功率下垂控制策略。该方案利用各机组的虚拟无功功率信息,修改虚拟无功电压下垂特性曲线的电压配置,达到提高虚拟无功功率分配精度的目的,进而实现有功功率和无功功率的合理分配。同时,通过自适应修改下垂增益对电压和频率进行二次调节,保证系统电压和频率不偏离额定值。PSCAD中的仿真结果表明,该改进下垂控制策略能够快速有效地改善发电机组输出功率的分配精度,并且提高系统频率和电压质量。