风力发电机逆变器综述
风力发电逆变器原理

风力发电逆变器原理
风力发电逆变器是将风能转换为电能的关键部件之一。
其主要功能是将由风力涡轮机产生的交流(AC)电能转换为可用于电网或供电设备的直流(DC)电能。
风力发电逆变器的工作原理如下:
1. 输入电路:风力涡轮机通过发电机产生交流电能,交流电能通过输入电路输入到逆变器中。
2. 整流器:逆变器的第一部分是整流器,它将输入的交流电能转换为直流电能。
整流器通常使用整流桥电路来实现这一转换过程。
3. 滤波器:在整流器之后,逆变器通常会包含一个滤波器,用于平滑直流电能并减少电压和电流的脉动。
4. 逆变器:滤波后的直流电能进入逆变器,逆变器的任务是将直流电能转换为交流电能。
逆变器使用高频开关器件 (如晶体管或功率MOSFET)来控制电能的流动,并根据需要生成所需输出的交流电压和频率。
5. 控制系统:逆变器还包括一个控制系统,用于监测和调节逆变器的运行状态。
控制系统可以根据外部条件(如风速和电网负载)来调整逆变器的输出功率和频率。
6. 输出电路:逆变器的输出电路将逆变器生成的交流电能传输到电网或供电设备中,以供电使用。
总而言之,风力发电逆变器通过整流、滤波和逆变等过程将风能转换为可用于供电的交流电能。
控制系统确保逆变器的稳定运行,并根据需要调整输出功率和频率。
风力发电并网逆变器研究

风力发电并网逆变器研究近年来,随着能源需求的不断增长和环境污染问题的加剧,可再生能源的开发和利用成为了解决能源和环境问题的重要途径之一。
风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛关注。
然而,风力发电的可靠性和稳定性问题一直是制约其发展的关键因素之一。
风力发电并网逆变器是风力发电系统中的重要组成部分,其主要功能是将风力发电机产生的交流电转换为符合电网要求的交流电。
然而,由于风力发电机的特性和电网要求的不同,风力发电并网逆变器面临着一系列的技术挑战。
首先,风力发电机的输出功率受到风速的影响,其输出电压和频率会随着风速的变化而波动。
因此,风力发电并网逆变器需要具备快速响应能力,能够实时调整输出电压和频率,以适应电网的要求。
其次,风力发电并网逆变器需要具备高效的能量转换能力,以提高风力发电系统的整体效率。
在逆变过程中,由于电能的转换会产生一定的损耗,因此逆变器的能量转换效率对于风力发电系统的发电量和经济性具有重要影响。
另外,风力发电并网逆变器还需要具备可靠的保护功能,以确保风力发电系统的安全运行。
在电网故障或风力发电机故障的情况下,逆变器需要能够及时切断与电网的连接,以避免故障扩大和电网安全问题。
为了解决上述问题,研究者们进行了大量的风力发电并网逆变器研究。
他们通过优化逆变器的控制策略和拓扑结构,提高了逆变器的响应速度和能量转换效率。
同时,他们还引入了多种保护机制,提高了逆变器的可靠性和安全性。
总之,风力发电并网逆变器的研究对于风力发电系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
通过不断改进和创新,相信风力发电并网逆变器将在未来得到进一步的发展和应用,为可再生能源的普及和利用做出更大的贡献。
风力发电场光伏逆变器系统研究与设计

风力发电场光伏逆变器系统研究与设计随着可再生能源技术的不断发展和应用,风力发电和光伏发电作为两种主要的可再生能源技术,已经成为了当前全球范围内非常热门的话题。
而作为这两种技术的核心设备之一,逆变器在风力发电场和光伏发电站中的重要性也愈发凸显。
本文旨在对风力发电场光伏逆变器系统的研究和设计进行探讨,以期为相关专业人士提供参考。
一、风力发电场的逆变器系统作为一种以风能为动力的发电机,风力发电机的先进程度和性能已经远远超过了传统燃料发电厂。
而风力发电场中的逆变器系统则主要起到将变化的直流输出电流转化为稳定的交流电压并并联到电网上的作用。
在风力发电场中,由于风力机的输出功率是不固定的,因此需要逆变器系统对其进行调控。
传统的风力发电场逆变器系统一般采用带滤波电容的简单逆变器设计,其输出波形质量稳定性较低,在一定程度上存在谐波污染的情况。
为了解决这一问题,近年来研究人员提出了一种新型的风力发电场逆变器系统设计方案,即多电平变换器控制技术。
该技术可以通过增加逆变器输出电压的电平数,从而提高输出电压的质量,同时还能最大限度地减小电容器的大小和成本。
二、光伏逆变器系统的设计分析光伏发电作为另一种主要的可再生能源技术,其核心部件就是光伏逆变器。
光伏逆变器的主要作用是将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电以进入电网,并确保输出电压质量稳定和适应电力系统的要求。
在光伏逆变器系统的设计上,一般会根据设备的功率需求和输出电压等要求制定合适的设计方案。
其中,典型的设计方案包括中频变频、硬件实现和数字信号处理等技术。
此外,还需要考虑到逆变器的可靠性、效率、成本等因素,从而实现更优秀的逆变器系统设计。
三、风力发电场和光伏逆变器系统的比较从外观上来看,风力发电场和光伏逆变器系统的设计有很大的不同。
传统的风力发电机逆变器系统外形较大,更重,因为其需要直接连接到塔楼上方,打造一个可以承受风速的大型机器。
而光伏逆变器相对比较小,因为其直接安装在太阳能面板上部,因此需要以方便搬运和安装为主要考虑因素。
用于风力发电机中的逆变器的设计和计算

案例4:某大型风电场,采用多台逆变器并联运行,实现大容量风电并 网,为电网提供稳定、可靠的清洁能源。
逆变器技术的发展趋势和挑战
高效能:随着技术的进步,逆变器的转换 效率不断提升,未来将更加注重高效能的 设计。
输出频率:指逆变器输出的交流 电的频率,通常为50Hz或60Hz。
额定输出功率:指逆变器能够长 期稳定输出的最大功率,通常为 几百瓦到几百千瓦不等。
03
风力发电机中逆变器的 设计
逆变器在风力发电机中的作用
将直流电转换为交流电,为发电机提供动力 实现变速恒频控制,保持稳定的输出电压和频率 实现最大风能追踪,提高发电效率 保护功能,确保发电机和电网的安全运行
逆变器的设计要求
逆变器应具有较高的效率,以减少能源损失和散热问题。 逆变器应具备较高的功率密度,以满足小型化和轻量化的需求。 逆变器应具备优良的电压和电流控制性能,以确保输出电压的稳定性和波形质量。 逆变器应具备较高的可靠性,能够承受恶劣的工作环境和电磁干扰。
逆变器的电路拓扑结构
半桥电路拓扑
逆变器的输入输出特性
输入特性:逆变器输入的风能特性,包括风速、风向等 输出特性:逆变器输出的电能特性,包括电压、电流、频率等 控制策略:逆变器的控制策略,如最大功率跟踪等 效率与可靠性:逆变器的效率与可靠性,包括转换效率、故障率等
逆变器的损耗和效率
损耗来源:主要 包括开关损耗、 导通损耗和散热 损耗
智能化:逆变器将集成更多的智能化功能, 如自适应控制、故障诊断等,以提升系统 的稳定性和可靠性。
集成化:未来逆变器将更加注重集成化 设计,将多个功能模块整合在一起,减 少系统的体积和重量,方便安装和维护。
风力发电技术综述

网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:风力发电技术综述学习中心:层次:专科起点本科专业:电气工程及其自动化年级: 2012 年秋季学号:学生:指导教师:完成日期: 2012 年月 1日内容摘要风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的可再生能源,与其它可再生能源一道,可以为人类发展提供可持续的能源基础。
在未来能源系统中,风电具有重要的战略地位。
人类利用风能已经有数千年历史,现代风电研究与开发也有30多年的历史。
许多国家投入了大量人力、物力对风力发电进行长期研究,这些研究成果使风力发电技术不断得到提高。
风电开发多年来一直保持很高的增长速度,近几年中国的风电装机容量几乎以每年翻一番的速度迅猛发展。
由于风力发电使用的一次能源——风能具有能量密度低、波动性大、不能直接储存等特点,风力发电领域仍然有许多问题需要进一步深入研究。
本论文从全球视角出发,介绍了风能的作用及优缺点,世界风力发电应用现状与前景,世界各国风力发电应用进展、风力发电设备,中国风力发电的特点及发电状况,风力发电应用进展和展望等内容。
关键词:风能;再生能源;风力发电目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.2.1 国外风力发电发展现状 (2)1.2.2 我国风力发电发展现状 (2)1.3 本文的主要内容 (3)2 风力发电机 (5)2.1传统的风力发电机 (5)2.1.1 笼型异步发电机 ................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 绕线式异步发电机 ............................................... 错误!未定义书签。
2.1.3 有刷双馈异步发电机 ........................................... 错误!未定义书签。
风力发电机并网逆变器

并网逆变器:是光伏发电站和并网风力发电站的核心设备。
为保证发电站的稳定运行,对并网逆变器的可靠性提出了很高的要求,由于光伏和风力发电的坏境恶劣,提供的直流电源稳定性很差,这就更进一步要求并网逆变器的保护功能完善,抗各种冲击能力强。
OUYAD并网逆变器是欧亚玛公司自行研发的全单片机控制的具备全球巅峰技术的新一代智能型并网逆变器。
自投产一年以来,已大量出口到瑞典,英国,德国。
(主要是1KW,2KW,3KW,5KW,15KW,25KW,60KW)到目前为止还是零故障率。
OUYAD并网逆变器具备如下特性:1.由单片机控制,产品稳定性得到保证。
2.逆变器并网输出,跟踪电网达到毫秒级,同电网完全同步。
3.逆变器检测电网在三秒内电网正常时,逆变器才开始并网工作。
保证了逆变器不会因电网频繁波动而损坏。
4.逆变器并网工作时当电网出现中断,或过高,过低时,逆变器会在≤10ms内自动锁机。
5.具备输出短路,过载等保护功能。
6.输出功率恒定。
(DC电压正常时)7.当风力发电风力不足,或光伏发电太阳能不足时,具体表现在DC电压下降,并网逆变器会随之减小输出功率。
当DC过低达到逆变器DC保护点时,逆变器会自动锁机停止工作,当DC恢复时,逆变器又自动开始工作,并网输出。
8.当风力发电风力过大(如台风),或光伏发电太阳光照强度过大时,具体表现在DC过压时,逆变器会自动保护锁机。
当DC恢复正常时,逆变器又自动恢复工作并网输出。
9.通讯接口:RS232,RS485,USB 接口。
(可选)10.DCtoAC高转换效率,可达90---96%型号说明:NB-S6KW1NB:表示并网型逆变器S:表示光伏发电太阳能专用逆变器,W表示风力发电系统专用型逆变器。
6KW:表示逆变器功率是6KW。
1:表示单相,3:表示三相1、光伏发电太阳能专用并网逆变器可再生能源光伏并网发电系统是将光伏阵列产生的能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反馈入电网的发电系统。
离网型风力发电单相逆变器的研究与实现

离网型风力发电单相逆变器的研究与实现随着能源危机和环境问题的日益突出,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
风力发电作为一种广泛应用的可再生能源技术,具有资源丰富、无污染、可再生等优点,对减少化石能源的使用和改善环境质量起到了重要作用。
离网型风力发电系统能够将风能转换为电能,并将其注入电网,实现电能的有效利用。
而单相逆变器作为风力发电系统的核心设备之一,负责将风力发电机输出的交流电转换为适用于电网的交流电。
因此,离网型风力发电单相逆变器的研究与实现具有重要意义。
首先,离网型风力发电单相逆变器需要具备高效率和稳定性。
在研究过程中,通过优化逆变器的拓扑结构和控制策略,提高逆变器的转换效率,并确保逆变器在不同工况下的稳定性。
通过采用先进的电力电子元器件和控制技术,实现对逆变器输出电流和电压的高精度控制,从而确保风力发电系统的稳定运行。
其次,离网型风力发电单相逆变器需要具备较强的抗干扰能力。
由于电网存在电压波动和谐波等不稳定因素,逆变器在运行过程中容易受到干扰,导致输出电流和电压的质量下降。
因此,研究人员需要通过改进逆变器的控制算法和滤波器设计,使逆变器能够有效抑制电网干扰,提高输出电流和电压的质量,保证风力发电系统的安全稳定运行。
此外,离网型风力发电单相逆变器还需要具备较高的可靠性和可维护性。
在实际应用中,逆变器往往需要长时间的连续运行,因此其可靠性成为一个关键指标。
通过合理的电路设计和电子元器件的选择,提高逆变器的工作可靠性,减少故障发生的可能性。
同时,设计逆变器的结构和控制策略时,应考虑到维护和检修的便捷性,降低系统维护成本。
综上所述,离网型风力发电单相逆变器的研究与实现是风力发电系统的重要组成部分。
通过优化逆变器的拓扑结构和控制策略,提高逆变器的效率和稳定性;通过改进控制算法和滤波器设计,提高逆变器的抗干扰能力;通过合理的电路设计和电子元器件的选择,提高逆变器的可靠性和可维护性,我们可以实现离网型风力发电单相逆变器的高效、稳定和可靠运行,为可再生能源的发展做出积极贡献。
2024年风能逆变器市场分析现状

风能逆变器市场分析现状概述风能逆变器是将风能转换为电能的关键设备,其在风能发电系统中起着至关重要的作用。
本文将对风能逆变器市场的现状进行分析,并探讨其发展趋势。
市场规模风能逆变器市场在过去几年中呈现出快速增长的态势。
根据市场调研数据显示,2019年全球风能逆变器市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元,年复合增长率为XX%。
这一增长主要受益于全球范围内对可再生能源的关注度不断提升。
市场驱动因素1. 可再生能源政策的推动各国政府对可再生能源的发展制定了一系列优惠政策,这些政策包括补贴和奖励计划,以吸引更多的风能发电项目。
这些政策的实施促进了风能逆变器市场的增长。
2. 环境保护意识的增强近年来,全球范围内对环境保护的意识不断增强。
风能作为一种清洁能源得到了广泛认可,这推动了风能逆变器市场的发展。
3. 技术进步风能逆变器技术不断进步,性能不断提升,转换效率得到显著提高。
这降低了风能发电成本,吸引了更多的投资者。
市场挑战1. 高成本风能逆变器的制造成本相对较高,这造成了风能逆变器的售价偏高。
这一因素限制了风能逆变器市场的进一步发展。
2. 运维困难风能逆变器的运维工作比较困难,需要专业人员进行维护和保养。
这增加了风能逆变器系统的运营成本,限制了其应用范围。
市场前景尽管面临一些挑战,但风能逆变器市场仍具有广阔的发展前景。
随着可再生能源的发展和社会环保意识的不断增强,风能逆变器市场将继续保持良好的增长势头。
同时,风能逆变器技术的不断创新和性能的提升将降低风能发电的成本,进一步推动市场的发展。
预计未来几年,风能逆变器市场将迎来更多的投资和合作机会。
结论风能逆变器市场规模不断扩大,市场发展受到可再生能源政策的推动、环境保护意识的增强和技术进步的推动。
尽管面临一些挑战,但市场前景仍然广阔。
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1 引言DC/AC逆变器是应用功率半导体器件,将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置,供交流负载用电或与交流电网并网发电。
随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用,新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。
利用新能源的关键技术一逆变技术能将风能、蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。
因此,逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。
随着具有快速开关功能的大功率器件GTO、GTR的问世,高速.多位微机的发展,脉宽调制(PWM)技术已成为目前中,小功率交流垫丕笾自勺主要方向。
采用PWM技术的逆变器来控制电机的电压和频率阮成的系统,其运行特性很大程度上要受控制所选用的调制方法的影响。
在器件允许的开关频率下,逆变器开关方式选择得合适,就能有效地消除波形失真、尖峰电流、转矩脉动,避免电矾带负载工作时发生振动和过热现象。
在调制过程中频率和电压配合得好,调节速度快,能够提高系统的解耦控制效果,改善系统的动态性能。
交流伺服系统要求PWM 逆变器低频性能优良。
而一般风机调速系统要求PWM逆变器的实现可靠、简单.因此工程上评价PWM技术属于一种综合性指标。
国内在大功率涌速系统方面已做了不少研究工作,目前研究应用比较成熟的有晶闸管直流电机调速,晶闸管交交变频调速,降压普通变频一升压的晶闸管变频装置等这些装置不但结构复杂,而且大多采用SCR或GTO作为开关元件.由于开关频率只有几百Hz,引起电机电流、转矩的脉动.动态性能差等问题一此外,此类系统网侧谐波较大.对电网污染严重.尚需附加电网滤波装置.使得系统成本增加加上近年来国外产品的冲击.国产大功率逆变器发展前景不容乐观。
因此,研究大功率的高性能变频器对于能源利用和我国的工业节能具有重要意义。
2 低频环节逆变技术传统的DC/AC逆变器采用低频环节逆变技术,主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制SPWM 逆变器。
2.1 方波逆变器方波逆变器主要有推挽式、全桥式电路结构。
推挽式方波逆变器由推挽逆变器、交流调压开关和输出滤波器构成,如图1(a)所示。
推挽式方波逆变器主要是通过调节逆变器输出电压脉宽来实现调压功能的。
一种调压方法是调节功率开关S1、S2驱动信号占空比,从而改变输出电压UAB即UED的脉宽,如图1(b)所示。
但这种调压方法存在明显缺点,即感性负载储能回馈到电网时,变压器T副边绕组感应有阴影部分电压,这部分电压随感性负载电感分量加大而加宽,纯电感负载时有效脉宽调节范围为0~TS/4,而纯电阻负载时有效脉宽调节范围为0~TS/2。
另一种调压方法是在变压器副边与输出交流滤波器之间加交流调压开关S3,调节功率开关S3驱动信号占空比,即可调节输出矩形波脉宽,交流开关将方波电压变成脉宽可调的矩形波电压。
方波逆变器电路的特点为:1)工频变压器体积、重量大,推挽式原边绕组利用率低,桥式绕组利用率高;2)输出四阶交流滤波器体积、重量大,位于功率通道的Lf1、Cf1有较大的损耗;3)对于电网电压和负载的波动,系统动态响应特性差;4)变压器和输出滤波电感产生的音频噪音大;5)推挽式电路拓扑简洁,功率开关电压应力高(2Ui),适用于低输入电压逆变场合。
桥式电路功率开关数多,开关电压应力低(Ui),适用于高输入电压逆变场合。
2.2 阶梯波合成逆变器为了减小方波逆变器输出波形谐波含量,可采用DC/DC变换器和阶梯波合成逆变器级联式电路结构。
阶梯波的阶高按正弦规律变化,如果每个周期阶梯波的阶梯数为2N,则需要N 台单相逆变器或N/3台三相逆变器。
每个单相功率电路相同,可采用推挽、桥式或三相桥式电路。
大功率逆变器阶梯波合成常用的方法是移相迭加法,即将N个依次相移3.14/N、不同幅值的方波或矩形波迭加合成,最大限度地将某些低次谐波互相抵消,使合成波的谐波含量最小。
因此,阶梯波合成逆变器又称为应用“谐波抵消”(Harmonic cancellation)的逆变器。
每相输出变压器变比和绕组的联接方式由“谐波抵消”理论确定。
阶梯波合成逆变器电路的特点为:1)工频变压器体积、重量大,产生的音频噪音大;2)输出电压谐波含量很小,输出交流滤波器体积、重量小;3)对于电网电压和负载的波动,系统动态响应特性好;4)输出滤波电感产生的音频噪音得到改善;5)电路拓扑复杂,功率开关数目多;6)逆变电路本身无调压功能,输出电压调节只能由前级DC/DC变换器来实现;7)整机体积、重量仍较大。
2.3 正弦脉宽调制SPWM 逆变器将正弦波(调制波)与高频载波(三角波)相交生成的正弦脉宽调制信号用来控制驱动逆变桥功率开关,便可得到脉宽宽度按正弦规律分布的SPWM 波UAB。
正弦脉宽调制SPWM逆变器电路的特点为:1)变压器仍工作在工频,体积大且笨重,体积与重量仅和输出电压频率有关,与逆变器开关频率无关,提高逆变器开关频率并不能减小变压器体积和重量;2)输出滤波器体积、重量小;3)对于输入电压和负载的波动,系统的动态响应特性好;4)变压器和输出滤波电感产生的音频噪音得到改善;5)功率器件开关频率高,开关损耗增加,降低了系统变换效率。
在低频环节Dc/Ac逆变技术中,由于工频变压器的体积和逆变器的开关频率无关,只和输出电压的频率有关。
为克服此缺点,必须采用高频环节逆变技术。
3 高频环节逆变技术为了克服低频环节逆变技术的缺点,Mr.Espelage于1977年提出了可变高频环节逆变技术新概念。
该系统由一个并联逆变器和十二个晶闸管组成的周波变换器构成,具有简单的自适应换流、高频电气隔离、独立的有功能量和无功能量控制、固有的四象限工作能力等优点,如图5所示。
受当时半导体器件的限制,谐振储能电路工作频率局限在2k~4kHz范围,未完全体现高频环节逆变技术的优越性。
用高频变压器替代低频环节逆变技术中的工频变压器,克服了低频环节逆变技术的缺点,显著提高了逆变器特性。
因此,该技术引起了人们的极大研究兴趣。
按照功率传输方向,高频环节逆变技术可分为单向型(Unidirectional Power Flow Mode)和双向型(Bi—directional Power Flow Mode)两类;按照功率变换器类型,高频环节逆变技术可分为电压(VoltageMode或Buck Mode)和电流源(Current Mode或Buck—Boost Mode)两类。
必须强调,这里的Buck、Buck—Boost Mode已不是传统意义上完整的Buck、Buck—Boost变换器。
3.1 电压源高频环节逆变技术在直流电源和逆变器之间加入一级高频电气隔离DC/DC变换器,使用高频变压器实现电压比调整和电气隔离,省掉了体积庞大且笨重的工频输出变压器,降低了音频噪音。
针对单向电压源高频环节逆变器,各国学者提出了多种控制策略或改进。
其中相控谐振式单向电压源高频环节逆变器,使得功率器件实现了软开关,降低了开关损耗和系统的电磁干扰EMI。
但该电路拓扑十分复杂,降低了系统变换效率和可靠性。
双向电压源高频环节(高频脉冲交流环节)逆变器,具有双向功率流、两级功率变换(DC /HFAC/LFAC)等特点,这对提高逆变器效率和可靠性起到了关键作用。
该电路特别适用于有双向功率流的场合,可以用来构成UPS。
高频脉冲交流环节逆变器采用传统的PWM 技术时周波变换器器件换流将打断漏感中连续的电流而造成不可避免的电压过冲。
由于这个原因,这类方案都需另外采用一些缓冲电路或有源电压箝位电路来吸收存储在漏感中的能量。
有源电压箝位电路是以增加功率器件数和控制电路的复杂性为代价的,故不十分理想。
3.2 电流源高频环节逆变技术浙江大学黄敏超博士提出了基于Flyback变换器的电流源高频环节逆变器新概念及其电路结构。
该逆变器由高频逆变器、储能式变压器和周波变换器三部分组成。
高频逆变器将直流电压能量变换成脉动的电流能量储存在储能式变压器中,周波变换器将此高频脉动电流低频解调,经输出滤波电容滤波后供给负载,具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/LFAC)、DCM 工作模式、易并联、变换效率高、动态响应速度快、可靠性高等特点,但功率开关电流应力大,仅适用于小功率逆变场合4 逆变器变结构控制方法4.1 传统逆变电路控制方法传统逆变电路的控制技术和策略主要有电压瞬时值反馈控制、电流瞬时值反馈控制和PID控制等。
4.1.1 电压瞬时值反馈控制电压瞬时值控制是将逆变器输出的电压瞬时值按比例缩减后,直接与标准正弦形状的逆变器输出基准电压相减,以得到瞬时的输出电压误差,然后再对此误差进行PI调节,并将其作为调制波再与三角载波进行比较以得到SPWM脉冲。
由于跟踪的是瞬时电压的变化,使输出波形畸变降低。
系统的跟踪性较好,控制简单,鲁棒性强,跟踪误差小,因而应用广泛。
其电压瞬时值反馈控制原理框图4.1.2 电流瞬时值反馈控制电流滞环瞬时值控制技术最显著的特点是控制电路非常简单,其基本控制思想是:由于滤波电感电流事实上就是逆变桥输出电压经电感积分的结果,所以在电流滞环控制中,将滤波电感中的电流直接作为反馈信号,电感电流就可以作为斜坡函数,使系统产生自持振荡。
然后利用滞环比较器形成一个以基准电流(电压调节器的输出)为中心的滞环,将反馈电流的变化控制在这个滞环内。
固定开关频率瞬时值控制技术的控制思想是:电压基准和输出电压反馈经过电压调节器后作为电流基准,电流基准和反馈电流的误差经过比例放大和三角载波进行交截,得到正弦脉宽调制(SPWM)信号来控制功率器件的导通与关断,以保证输出电压保持稳定。
反馈电流有滤波器的电感电流反馈和电容电流反馈两种形式)通过分析$采用固定开关频率瞬时值控制的电流误差围绕一个正弦信号进行变化。
所以,可以直接采用基准电流和反馈电流的误差信号作为调制波信号来控制功率器件的导通与关断,从而控制逆变器的输出。
当三角波的开关频率足够高时,从电流误差的调制波信号到功率管后的输出电压信号可以简化为一个比例环节4.1.3 PID控制PID控制主要有以下几个优点:①原理简单,适用性强;②性能指标对被控对象的参数稍许变化不敏感,极大保证了调节的有效性;③可以用于补偿系统,使之达到大多数系统品质指标的要求。
PID控制的校正环节包括比例环节、积分环节和微分环节。
PID控制具有较快的动态响应特性和较强的鲁棒性,能对误差信号立即产生校正作用,提高系统的稳定性,改善静态特性。
增量式PID控制器是指控制器每次输出的只是控制量的增量,当执行机构需要的是增量时,就可以使用增量式PID控制器。
4.2 先进逆变电路控制方法先进的控制方法和策略主要有:滑模控制、模糊控制及重复控制等4.2.1 滑模控制先进的控制方法和策略主要有:滑模控制、模糊控制及重复控制等。