9相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术研究

三相光伏并网逆变器 SVPWM电流控制技术研究作者： 芮骐骅 ， 杜少武 ， 姜卫东 ， 赵钦作者单位： 合肥工业大学 ,安徽 ,合肥 ,230009刊名： 电力电子技术英文刊名： POWER ELECTRONICS年，卷 (期 )： 2010， 44(4)被引用次数： 0次参考文献 (5条)1. M Prodanovic . T C Green Control and Filter Design of ThreePhase Inverters for Hign Power QualityGrid Connection 2003(1)2. Ye Y. Kazerani M . Quiantana V HA Novel Modeling and Control Method for Three-phase PWM Conveters20013. 张崇巍 . 张兴 PWM整流器及其控制 20034. 曹世华 . 张维娜 . 沈鸿 新型软件锁相环三相电压型 PWM整流器的控制 2008(5)5. Zeng Q. Chang L. Song P SVPWM-based Current Controller with Grid Harmonic Compensation for Three-phase Gridconnected VSI 2004相似文献 (10条)1.期刊论文 曹玲玲 . 张纯江 . 顾和荣 . 赵清林 . CAO Ling-ling . ZHANG Chun-jiang. GU He-rong. ZHAO Qing-lin 基于定频积分的逆变器并网控制研究 - 电力电子技术 2006,40(1)提出了一种基于定频积分控制的直接电流跟踪式的逆变器并网方案 , 对其工作原理进行了理论分析 , 推导了控制方程 , 并利用 DSP实现了定频积分数字化并网控制 . 该方案不同于现有的普通 SPWM逆变和同步锁相控制 , 具有自动跟踪电网频率和相位 , 根据输入直流电压和电网电压自动调节输出功率 , 以及控制简便、输出功率因数高等优点.2.学位论文 蔡磊 Z源逆变器并网应用研究 2008本文对 Z源逆变器并网的工作模式、动态模型和控制策略进行了研究。第一章首先对 Z源逆变器的研究现状进行了回顾，并介绍了几种已有的并网控制策略。第二章提出了 Z源逆变器的直流链闭环控制。首先对 Z源逆变器直流链进行了小信号建模；然后设计了 Z网络电容电压的闭环控制系统，并用仿真和实验验证了其正确性；第三章首先对 Z源并网逆变器逆变部分进行了建模，介绍了 LCL滤波器尖峰抑制策略。随后介绍了零稳态误差的 PR的控制策略，并在此基础上设计了准 PR控制器，完成了对该控制系统的补偿环节的计算。最后在介绍完软件锁相技术后给出了仿真波形，验证了理论分析和设计。第四章介绍了 Z源并网逆变器的硬件设计以及 DSP软件实现的流程图。其中，先介绍了主电路设计；然后介绍了辅助电源方案、驱动电路、过零点检测电路和保护电路。软件设计方面介绍了软启动程序、同步锁相程序和产生 PWM波的程序。最后给出了逆变器并网运行的实验结果。最后对本文的研究工作进行了总结，并对将来的研究方向进行了展望。3.期刊论文 姚志垒 . 王赞 . 肖岚 . 严仰光 . YAO Zhi-lei . WANG Zan. XIAO Lan. YAN Yang-guang 一种新的逆变器并网控制策略的研究 - 中国电机工程学报 2006,26(18)提出了一种新的逆变器并网控制策略 . 可独立与并网双模式运行的逆变器在并网模式下 , 由于输出滤波电容的影响 , 在轻载时进网电流 (THD高 , 输出功率因数低 . 该逆变器在传统控制策略的基础上 , 加入输出滤波电容电流补偿器 , 消除输出滤波电容电流对电网的影响 , 从而可以实现独立与并网 2模式之间的无缝切换 ; 全负载范围内或电网电压谐波含量大时 , 可实现高的输出功率因数和低的进网电流 (THD.该文阐述了该控制策略的工作原理和参数设计原则 , 并以一台 500W基于 DSP控制的双降压式半桥逆变器进行了实验验证.4.学位论文 张洪亮 并网型单相光伏逆变器的研究 2007在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，新能源的开发与利用愈来愈受到重视，太阳能以其经济、清洁等优点倍受青睐，而逆变器又是系统中主要的能量变换装置，其性能的好坏，直接影响着太阳能利用效率的高低。本文针对既可独立运行又可并网运行的单相光伏逆变器，采用有效值外环、瞬时值内环的控制方法，既保证了逆变器输出的静态误差为零，又保证了逆变器的输出波形良好。为此，论文主要对系统的电路拓扑结构、控制方法以及并网过程中的数字锁相环和反孤岛保护等技术进行了分析研究。首先，概述了太阳能利用的意义和广阔前景，给出本课题的主要研究内容，详细分析了逆变电源的主电路结构和工作原理，对控制电路的结构进行了简单的介绍，给出了同时满足独立和并网两种运行模式的输出滤波器结构和元件参数的计算过程，并通过仿真和实验验证了设计的合理性。在分析主电路工作时序的基础上，阐述了并网型逆变器的控制目标，总结了并网运行时必须满足的条件，用结构框图的形式对当前比较流行的几种逆变电路的控制方法进行了对比分析。本文采用的基于 SPWM控制的电压或电流输出控制的算法，具有开关频率固定、物理意义清晰、实现方便的优点，而且能够很方便的实现独立运行与并网运行之间的切换，并能保证输出波形良好，动态响应速度快。随后，详细讨论了并网过程中的数字锁相环技术，对锁相环电路的组成、工作原理进行了研究，结合 DSP控制芯片的捕获功能，针对电网电压同步信号采样电路存在滞后的特点，分析产生滞后的原因，采用超前α修正角的算法，并给出了程序的流程图，实验结果表明此方法可靠有效，能使逆变器输出电流与电网电压完全同相，达到功率因数为 1的目的。孤岛效应是光伏并网系统中必须解决的问题，本文对孤岛效应的含义及相关标准进行了说明，分析了产生孤岛效应的原因，说明了它的危害，证明了添加反孤岛效应保护的必要性，分别对孤岛效应的主动和被动检测法进行了介绍，并用 MATLAB仿真工具对主动频率偏移法的反孤岛效应进行了仿真验证。最后，采用 TI公司的 TMS320LF2407ADSP作为主控芯片，研制完成 1kw实验样机，分别得出了独立运行和并网运行时的实验结果，结果表明，所采用的控制策略和设计的硬件电路能够满足设计要求，系统可安全、稳定运行。5.期刊论文 吴浩伟 . 段善旭 . 徐正喜 . WU Hao-wei. DUAN Shan-xu. XU Zheng-xi 一种新颖的电压控制型逆变器并网控制方案 - 中国电机工程学报 2008,28(33)逆变器控制为电压源并网 , 其输出可直接供普通用户使用 , 相对于电流源并网 , 具有配置方便、无模式切换困扰等优点 , 但电流波形质量难以控制 . 针对这一缺陷 , 提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案 . 通过快速谐波检测算法检测并网电抗两端的电压谐波 , 利用重复控制发出对应的谐波电压补偿电网谐波影响 , 减小并网电抗上的谐波电压差 , 达到降低并网电流总体谐波畸变率的目的 . 分析此方案的工作原理 , 设计控制器的关键参数和快速检测算法 , 并通过 Matlab仿真和样机实验证明其有效性.6.学位论文 叶益青 并网 /独立双模式双降压式半桥逆变器的研究 2005近年来 , 由于能源紧缺、环境污染和集中式供电存在种种缺陷 , 人们越来越重视可再生能源与分布式能源的发展 , 而逆变器系统是分布式能源中的重要组成部分 . 并网 / 独立双模式运行逆变器由于具有较好的经济性 , 能够不间断的为负载提供电能等优点 , 成为了研究的热点 . 本文首先提出了一种基于电流滞环控制的双降压式半桥逆变器 (Dual Buck Inverter-DBI), 该逆变器主电路简洁可靠 , 可以实现功率开关管和续流二极管的最优设计 . 分析了逆变器在电压电流双环控制与电流单环控制两种模式下的运行情况 , 并将电压电流双环控制应用于逆变器的独立运行模式 , 将电流单环控制应用于逆变器并网运行模式, 分别对两种模式的稳态工作情况进行了分析 . 为了实现逆变器不间断地向负载提供电能 , 实现系统的高可靠性 , 本文分析了逆变器在电压电流双环控制与电流单环控制两种模式之间切换过程 , 讨论了不同切换的优缺点以及解决方法 , 提出了一种逆变器的无缝切换方法 . 本文将上述方案应用于并网 / 独立双模式运行逆变器中 , 完成了一台 500VA的样机 , 采用数字控制芯片 DSP来实现对逆变器并网 / 脱网过程的控制逻辑 , 并给出了实验结果.7.期刊论文 赵剑飞 . 姜建国 . ZHAO Jianfei . JIANG Jianguo 基于 3台单相逆变器的三相并网系统 - 电力自动化设备2009,29(10)针对分布式电源并网发电的现状 , 提出一种将 3台单相逆变器通过三角形连接方式来组成三相并网发电系统的新构想 . 应用此拓扑结构可以使 3台单相逆变器的直流电源侧采用不同的分布式电源 , 如太阳能电池板、风机或者燃料电池等 . 同时 , 通过对系统电压和电流空间矢量的理论分析和计算 , 获取了系统全功率因数运行的并网控制策略 , 并针对并网运行过程中常见的现象 , 如电网电压和发电源发电量突变、由于功率器件的损坏造成的开路和电网短路故障等情况 , 进行了仿真研究 . 仿真结果表明 , 该系统具有高功率因数运行、高可靠性和稳定性等实用性特点.8.会议论文 过亮 . 许爱国 . 谢少军 间接电流控制独立 /并网双模式逆变器研究 2007传统的独立 / 并网双模式逆变器在独立工作模式时控制输出电压，在并网模式时控制进网电流。模式切换瞬间存在两种控制方式的转换，必须要采取有效措施避免出现输出电压突变，防止对逆变器所接本地负载造成损害。本文采用间接电流控制技术来控制并网运行时的输出电流，使逆变器在双模式下输出电压均处于可控状态，切换过程能平滑过渡，实现无缝切换。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性。9.学位论文 张秀青 基于 PSM级联逆变器光伏并网系统的研究 2008随着世界能源枯竭问题日趋严重，可再生能源的发展和应用倍受世界各国的重视。太阳能凭其可再生性和无污染性成为人类开发利用绿色可再生能源的焦点，正由补充型能源走向替代型能源，故光伏并网发电系统是太阳能利用的必然发展趋势。作为光伏并网发电系统的核心部分，逆变器越来越受到学术界和产业界的关注。目前，太阳能电池的电压等级不高，若与高压电网并网，则要增加变压器、 DC/DC变换器等中间升压环节，使得并网系统结构复杂、系统可靠性降低。后来出现的级联逆变器可以将太阳能发出的电能直接并于高压电网，从而简化并网系统结构、提高系统可靠性。但是目前级联逆变器存在电路拓扑结构复杂、调制不方便等问题。脉冲阶梯调制 (PSM)技术是阶梯调制 (SM)技术和脉宽调制 (PWM)技术相结合的一种调制技术，具有电路简单、控制方便等优点，是高压大功率电源系统中重要的调制技术。基于 PSM技术的变换器具有更高的连续可调的输出电压、更大的输出功率、高可靠性、高效率等众多优点。若能将 PSM技术应用于级联逆变器，则可以解决上述问题。本文任务是将 PSM技术应用于级联逆变器，并将 PSM级联逆变器应用于光伏并网系统。本人主要工作：一、详细阐述 PSM级联逆变器的工作原理和控制方法，在 MATLAB/SIMULINK环境下设计其仿真电路，通过仿真验证其原理及控制方法的可行性；二、研究 PSM级联逆变器光伏并网系统的控制策略，在MATLAB/SIMULINK环境下设计该并网系统的仿真电路，通过系统仿真验证了其控制策略的可行性和优越性。10.期刊论文 王继东 . 朱雪玲 . 苏海滨 . 王玲花 . WANG Ji-dong. ZHU Xue-ling . SU Hai-bin . WANG Ling-hua三相光伏并网 Z-源逆变器的比例谐振控制 - 电机与控制学报 2010,14(4)将具有独特的 X型网络的 Z-源逆变器应用于光伏并网系统 , 利用逆变器桥臂直通状态实现直流侧升压 . 对 Z-源逆变器的拓扑结构和工作原理进行了详细的分析 ; 根据电网电压定向的控制策略结合比例谐振控制器 , 利用改进的空间矢量脉宽调制方法实现了逆变器并网控制 , 使 Z-源光伏并网系统能够动态跟踪光伏电池最大功率点电压 , 输出电流和电网电压相位 , 实现单位功率因数运行和电流波形正弦化 . 仿真结果表明系统具有良好的静态和动态性能 , 验证了采用的系统结构和控制策略的有效性和可行性.本文链接： http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dldzjs201004002.aspx授权使用：许昌学院 (xucxy) ，授权号： 28527a5c-6e52-40c2-8fd7-9e46012ae4d2下载时间： 2010年 12月 8日