摘要：针对非理想电网电压条件下造成的级联H桥光伏逆变器并网电流畸变、低次谐波含量高等问题,主要对中压直挂型级联H桥储能变流器在非理想电网条件下的控制策略进行研究。首先分析介绍了三相级联H桥储能变流器的拓扑结构以及数学模型,其次建立了电网电压处于不平衡以及谐波污染时基于准比例积分谐振(Proportional integral-harmonic resonance,PI-HR)调节器的同步旋转坐标系下双电流闭环控制系统,给出了具体的控制结构框图,并从系统的稳定性考虑,以系统的相位裕度、幅值裕度、基频增益作为稳定性约束条件,联合建立了对控制器参数的约束方程,构建了比较系统完整的控制器参数设计方法。最后搭建了一套三相级联H桥多电平储能变流器系统的Matlab/Simulink仿真模型,通过仿真分析验证了所设计控制策略的正确性和有效性。

摘要：针对大规模分布式新能源并网导致各类非理想电网环境,而传统并网逆变器控制性能无法满足并网要求的问题,以分布式并网系统中的二极管箝位型(Neutral point clamped, NPC)三电平并网逆变器为研究对象,在进行非理想电网环境特征分析和逆变器模型建立的基础上,提出了一种基于广义滑动离散傅里叶变换(General sliding discrete Fourier transform,GSDFT)非理想信号提取的并网逆变器双闭环控制策略。通过对传统SDFT算法进行了改进,设计了能快速提取特征次谐波分量和负序分量的GSDFT算法,能在保证非理想信号提取的同时减少计算时间;接着设计了基于非理想信号提取的并网逆变器双闭环控制策略,改善了非理想电网环境下的并网电流控制性能。

摘要：针对传统的单同步坐标锁相环(SSRF-SPLL)在非理想电网条件下存在检测相位和幅值不准确的问题,此处提出多陷波器级联的双同步坐标系解耦软件锁相环(DDSRF-SPLL),通过多个陷波器级联环节滤除电网背景谐波,通过双同步坐标系解耦滤波环节提取电网正负序分量。该方案可以快速准确地输出电网电压的相位、频率和正负序分量。仿真和实验结果验证了所提锁相环(PLL)在电压理想工况、不平衡工况、基波非工频工况和电压有背景谐波工况的有效性。

摘要：同步逆变器可模拟同步发电机的机械惯性及一次调频、调压特性,有助于改善配电网/微电网的运行性能。针对非理想电网条件下同步逆变器的关键技术展开了研究。在简要阐述同步逆变器基本模型的基础上,详细分析了非理想电网对入网电流的影响;提出了一种基于双二次广义积分的电感电流参考值改进算法,采用电网电压前馈的方法消除非理想电网电压带来的影响。推导分析了LC型同步逆变器的改进型电网电压前馈控制策略中主要参量之间的基本关系及其设计方法,并结合同步逆变器输出阻抗特性的变化规律给出了一种合理的理论解释。最后,搭建了仿真模型和实验验证平台,仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。

摘要：在大规模新能源并网发电场合,电网常处于三相不平衡、谐波畸变、频率波动等非理想电网状态。为了改善并网逆变器在非理想电网条件下的控制性能,提出了一种基于新型滑动平均滤波器的锁相环(NMAFPLL)。NMAF可在α-β坐标系下滤除输入信号中的直流分量、谐波分量及基波负序分量,提取基波正序分量。进一步,进行了NMAF频率自适应设计,当电网基波频率突变时,能够实时跟踪基波频率变化,有效地减小了锁相误差。仿真和实验结果表明,所提出的NMAF-PLL锁相方法能够快速准确地从非理想电网电压信号中提取基波正序分量,并锁定其频率和相位,具有较好的动态和稳态性能。

摘要：针对三相电网电压不平衡或因短路引起的电压跌落等问题对储能变流器造成的影响,提出双级型T型三电平储能变流器在非理想电网条件下的控制策略。该策略以储能变流器并网电流平衡和电网故障期间设备不脱网运行为目标,设计基于双旋转坐标系下的非理想电网控制策略,通过对负序电流进行抑制和对直流侧功率进行降额,保证在电网不平衡情况下,实现交流电流平衡输出以及设备在电网故障下的低电压穿越控制。实验结果验证了提出的非理想电网控制策略的有效性。

摘要：为了提高非理想电网条件下中点钳位型三电平并网逆变器输出电能质量,同时抑制直流侧中点电压波动,建立了非理想电网条件下三电平并网逆变器输出电流和直流侧中点电压的预测模型。为了适应不同的应用环境,提出了实现三相电流平衡、抑制有功功率波动、抑制无功功率波动三个独立控制目标下的电流参考计算方法,进而实现了非理想电网条件下三电平并网逆变器的多目标模型预测控制。与传统控制线性方法相比,模型预测控制能够实现并网电流与中点电压的协同控制,减少了参数设计的复杂性。仿真结果显示,非理想电网条件下,所研究的模型预测控制能够实现在不同目标下对并网电流和输出有功功率的良好并网控制,兼顾直流侧中点电压平衡。

摘要：随着电网对风力发电机组并网要求的不断提高,以及风电机组后期运维不足等原因,这些都对风电变流器的控制性能提出了较高的要求。为了能够满足非理想电网下双馈风力发电机(DFIG)的正常运行,同时有效保护变流器安全,利用电网电压有效值和两相瞬时旋转分量作为电压工况判断条件,并结合变流器的过流和过压情况,提出了多模分段控制策略。通过电流内环PR和PI调节器的分段设计,可以有效降低过转子电流的幅值。在1.5MW满载、基于PR调节器在单相电压跌落10%、单相电压跌落到20%的低电压穿越等工况下,分别验证了该控制策略,最后实验验证了该策略的正确性和有效性。

摘要：当三相电网电压发生畸变或不平衡时,并网系统存在诸多非理想特征信号,例如谐波和负序分量等。针对此类问题,文中提出了一种基于ISDFT的谐波与负序分量提取算法。该算法通过对SDFT传递函数进行重新设计,在保留良好的信号过滤特性同时提高了系统的响应速率,且具有较强的灵活性。实验结果表明,ISDFT能够快速、准确地提取特征谐波及负序分量,且在负载发生突变时具有良好的动态性能。此外,以提取三相电网电压的5次、7次谐波为例,DFT、SDFT、ISDFT提取谐波的效果一致,但ISDFT的响应速率比SDFT快44.56%,比DFT快65.32%。

摘要：为实现快速准确的电网同步,基于类Ⅰ型结构对现有三相增强型锁相环进行改进,设计了一种结合类Ⅰ型结构与三相增强型结构的新型锁相环(QT1-3P-EPLL)。在频率环中采用级联延时信号消除滤波器与Ⅰ型结构相结合的类Ⅰ型结构,与现有基于级联延时信号消除滤波器的三相增强型锁相环相比,可以有效地提高系统的动态响应速度和稳定性,同时消除电网电压干扰的影响。仿真结果表明QT1-3P-EPLL能够在电网电压受干扰时快速、准确地跟踪电网电压的频率和幅值。最后对所提出的锁相环进行了实验测试,结果证明了该锁相环的有效性。