基于主从控制的逆变器并联系统研究
关 . 逆变器采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬 时值双闭环反馈控制， 输出电压波形失真度低于 畸变系数小于 5% ， 波峰系数在 l%［2］. 而一般说来， 就能完全满足并联运行要求， 不 l . 4l 1 0 . l 范围内，
［3］ 会对电源产生明显影响 . 因此无需考虑各并联逆
变器的输出电压波形是否一致 .
V
单模块逆变器的正向通道传递函数、 反馈通道 传递函数和输入输出传递函数为 ki RO 1 S 1 SC f R O + !V （ S ）= k Vf H G ） （ ） U（ S U S = O 1 + GH g （ S ）= G
V
(k
+
)
(k
+
)
（5）
（9）
空载时 1 ki （6） !V S SC f 忽略逆变器功率管压降、 直直变换器输出阻 G（ 0 S ）= kV + 抗， 逆变器等效输出电路为电感和电容并联， 等效 输出阻抗为
每一模块输出电流由负载电流和环流决定 . 环 流不经过负载在各模块之间流动 . 由式 （3）可见： 环流大小取决于电流环放大倍数差和输出滤波电 容差 . 图 4 为采用 Saber 电子线路仿真软件进行的电 路仿 真 波 形 . 仿 真 参 数 为： 电 压 反 馈 系 数 k Vf = 电压调节器 k V = 12 . 14， 电流 0 . 034； S； !V = 16 . 8! 滤波电容 C f = 10! 给 调节器 k if = 1 . 79； F. 图 （ 4 a） 出了环流与输出滤波电容的关系曲线和两模块输
Abstract： The master-siave controiied inverter paraiiei system is composed of three inverter moduies . Based on the instantaneous output-voitage and fiiter-inductor-current doubie ciosed-ioop feedback controi and through sharing the same voitage reguiator，the current-sharing is achieved . Theory anaiysis proves that the output impedance of paraiiei system is reduced and the precision of output voitage is improved . Simuiation resuits show that the main factors which infiuence the current sharing are output fiiter capacitor and the ampiifying muitipie of current-ioop . Experimentai resuits confirm the feasibiiity of this paraiiei scheme and show that the paraiiei system has good current-sharing performance，being superior to singie moduie . Key words： paraiiei；inverter；master-siave controi；current sharing 并联是实现高可靠、 大功率供电的关键技术 . 交流电源实现并联的难度较大， 因为它必须保证各 模块的输出电压幅值、 频率、 相位、 波形和相序一 致， 且并联后要实现有功和无功负载均分 . 电流控 制技术可使逆变器获得良好的静态和动态性能， 便
基于主从控制的逆变器并联系统研究
肖 岚 胡文斌 蒋渭忠 严仰光
（南京航空航天大学自动化学院，南京 210016）
摘要：基于主从控制的逆变器并联系统由 3 个采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双 闭环反馈控制的逆变器模块构成， 通过共用电压调节器实现负载均分 . 理论分析证明并联系统 的输出阻抗减小， 输出电压精度提高 . 电路仿真结果表明逆变器输出滤波电容和逆变器的电流 环放大倍数是影响负载均分的主要因素 . 实验结果表明该并联方案可行， 并联系统具有较好的 均流精度， 电气性能指标优于单逆变模块 . 关键词：并联； 逆变器； 主从控制； 均流 中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1001 - 0505 （2002） 01-0000-00
}
（l） （2）
i Ol + i O2 = i O
和 （2） 可见， 若各模块电流ห้องสมุดไป่ตู้大倍数、 由式 （l） 滤波电容相等， 因为各模块的滤波电感电流均跟踪 同一信号 i g 变化， 所以各模块的输出电流相等， 并 均分负载电流 .
放大环节， 分别用放大倍数 k il ~ k i3 表示 . C fl ~ C f3 分别为 3 个模块的输出滤波电容 . R O 为负载 . 只
图4
电路参数有差且变化时的两模块输出电流和环流仿真波形
因此， 由理论分析和仿真结果可见： 逆变器采 用瞬时电流滞环控制时， 逆变器输出滤波电容和逆 变器的电流环放大倍数是影响逆变模块均分负载 的主要因素， 必须尽量减小各模块在电流环节、 输
［5］ 出滤波环节参数的差异以提高负载均流程度 . 2 . 2 外特性
第 32 卷第 1 期 Voi.32 No.1 东 南 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版 ） 2002 年 1 月 Jan . 2002 （ Naturai Science Edition） JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
［1］ 于逆变器并联均流运行 . 本文对基于输出电压瞬
1
工作原理
高频软开关变流器采用 3 台 1 kVA 单相变流器
模块并联构成 （见图 1） . 单逆变模块主电路如图 2 所示， 由直直变换器和逆变器构成 . 直直变换器采
时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制的逆 变器并联进行了研究 . 并联系统由 3 个单相逆变器 模块构成， 通过共用电压调节器实现均流 . 本文通 过电路分析、 仿真和实验证明： 该并联方案均流效 果好， 并联系统性能指标优于单逆变模块 .
收稿日期：2001-04-24 . 作者简介：肖 岚 （1971—） ，女，博士， 副教授 .
图1
并联系统构成框图
2
东南大学学报 （自然科学版）
第 32 卷
用改进的两路有源箝位正激电路交错并联工作， 将 输入低压直流电 27 V 隔离变换成平均电压 l80 V、 频率 l00 kHZ 的直流脉冲电压 u D . 桥式逆变器经离 散脉冲滞环控制和输出滤波， 将脉冲电压 u D 变换 成 ll5 V / 400 HZ 正弦波输出 . 控制其功率管在直流 脉冲列 u D 的过零处进行开关， 从而实现零电压开
表 1 给出了并联系统在输入电压为 27 V 时， 负 载为阻性和感性时的实验测试数据 . 由实验结果可 见： 负载变化时， 输出电压变化较小； 输出电压失真 度低； 模块均流程度高， 3 个并联模块电流不均衡 度 （定义为最大电流差与平均值之比） 小于 2% . 逆 变器效率较高 . 图 5 为电路实验波形 . 图 （ 中的 4 个波形分 5 a） 别对应阻性负载时的输出电压 " O 波形和 3 个模块 的输出电流 # O1 ， 输出 # O2 ， # O3 波形 . 由波形测试可见， 电压有效值为 115 V， 3 个模块的输出电流有效值分 别为 9 . 06， 不均衡度 2 . 19% . 图 （ 9 . 26， 9 . 12 A， 5 b） 中的 4 个波形分别对应感性负载 （ cOs 时 ! = 0 . 766） 的输出电压波形和 3 个模块的输出电流波形 . 输出 电压有效值为 116 V， 3 个模块的输出电流有效值分 别为 5， 不均衡度为 1 . 58% . 5 . 08， 5 . 08 A， 图（ （ b）分别给出了 3 个逆变模块 （用 6 a）和 和并联系统 （用 PARALLEL 表示） 1# ， 2# ， 3 # 表示） 在输入电压为 30 V， 空载到满载时的输出外特性曲 线和效率曲线 . 可见并联系统输出电压精度提高， 输出阻抗减小， 效率提高 .
空载时 G' （ 0 S ）= G（ 0 S） （10） 并联系统等效输出电路为 3 个电感和电容并 联， 等效输出阻抗为 Z 'Out =
(
)
"L f （ 3 1 - "2 L f C f ）
（11）
4 并联系统输出功率为 ! 'O = 3 ! O
东南大学学报 （自然科学版）
第 32 卷
（12）
（7） Z Out = "L f （ / 1 - "2 L f C f ） 假设各逆变模块输出滤波电 3 个模块并联后， 容相等， 电流环放大倍数相等， 即 k i1 = k i2 = k i3 = 有 ki ， C f1 = C f2 = C f3 = C f ， ' O （8） 3 ki ' Ig = 3 ' I L =（1 / R O + 3 "C f ）U 由式 （8） 有系统的正向通道传递函数、 反馈通 道传递函数和输入输出传递函数为 3 ki RO 1 !V S 1 + 3 SC f R O （ S ）= k Vf H' G' U（ U（ O S ）= g S） 1 + G' H （ S ）= G'
逆变器并联系统的控制策略研究
逆变器并联系统的控制策略研究逆变器并联系统的控制策略研究主要涉及逆变器的运行控制和并联系统的协调控制两个方面。
逆变器的运行控制策略研究主要包括以下几个方面：1. PWM控制策略：通过调节逆变器的开关频率和占空比实现输出电压的控制，常用的控制策略有Carrier-Based PWM、Space Vector PWM等。
2. 控制模式选择：逆变器可以采用直流电流控制、直流电压控制或者交流电流控制等多种控制模式。
不同的控制模式适用于不同的应用场景，需要根据具体要求选择合适的控制模式。
3. 控制方式选择：逆变器的控制方式可以采用闭环控制或者开环控制，闭环控制可以提高系统的稳定性和动态性能，但增加了系统的复杂性和成本。
4. 多电平逆变控制策略：多电平逆变控制策略可以通过增加逆变器的电平数来提高输出波形质量，降低谐波含量，常用的控制策略有多电平对称调制、多电平与合成等。
并联系统的协调控制策略研究主要包括以下几个方面：1. 功率分配策略：在并联系统中，各逆变器的功率分配对于系统的正常运行至关重要。
常用的功率分配策略有平均负载功率法、功率最大电流法、功率分配比例法等。
2. 电流共享控制策略：并联系统中的逆变器需要实现电流共享，即各逆变器的输出电流要保持一致。
常用的电流共享控制策略有主从控制、自适应控制等。
3. 故障容错控制策略：并联系统中的任何一个逆变器出现故障都会对整个系统产生影响，因此需要具备故障容错的能力。
常见的故障容错控制策略有失效检测与切换、故障恢复等。
4. 智能化控制策略：随着智能化技术的发展，可以利用人工智能、模糊控制、神经网络等方法对并联系统进行智能化控制，提高系统的性能和稳定性。
以上是逆变器并联系统控制策略研究的一些主要内容，研究人员可以根据具体需求选择合适的策略进行研究。
并网逆变器系统中的重复控制技术及其应用研究
并网逆变器系统中的重复控制技术及其应用研究一、概述随着可再生能源的快速发展，特别是太阳能和风能的大规模应用，并网逆变器在电力系统中的作用日益凸显。
并网逆变器不仅需要将分布式电源产生的电能转化为与电网同频同相的交流电，还需保证电能的质量和稳定性。
由于分布式电源通常接入电网的末端，电网中的谐波、电压波动和不平衡等问题会对并网逆变器的运行产生影响。
研究并网逆变器系统中的控制技术，特别是针对电网扰动和电能质量问题的控制技术，具有重要的现实意义和应用价值。
重复控制技术作为一种有效的电力电子控制方法，在并网逆变器系统中得到了广泛的应用。
该技术基于内模原理，通过构建一个与扰动信号频谱相同的内部模型，实现对特定频率谐波的精确跟踪和抑制。
本文将对并网逆变器系统中的重复控制技术进行深入研究，分析其基本原理、实现方法以及在实际应用中的挑战和解决方案。
本文首先介绍并网逆变器系统的基本结构和功能，然后重点阐述重复控制技术在并网逆变器中的应用原理和实现方法。
在此基础上，分析重复控制技术在提高并网逆变器电能质量和稳定性方面的优势，并探讨其在面对电网扰动和复杂运行环境时的挑战和应对策略。
通过实际案例和仿真实验验证重复控制技术在并网逆变器系统中的有效性，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1. 并网逆变器系统的概述并网逆变器系统是电力系统中关键的一环，特别是在分布式发电领域，其扮演着将可再生能源（如太阳能、风能等）转化为电能并注入公共电网的重要角色。
并网逆变器系统的核心功能是将直流电能转换为与电网同步的交流电能，从而实现对电网的高效、安全供电。
并网逆变器系统的工作原理主要包括直流交流（DCAC）转换、电压和频率控制以及并网控制等步骤。
通过电力电子器件（如绝缘栅双极晶体管IGBT）对输入的直流电进行开关控制，实现DCAC转换。
接着，通过先进的控制算法对输出电压的频率、幅度和相位进行调整，以确保与电网电压同频同相。
通过专门的并网控制策略，确保输出的交流电顺利并入电网，同时保持系统稳定运行。
逆变器论文：逆变器 并联 均流 下垂特性 并网和离网切换
逆变器论文：三相逆变器并联技术研究【中文摘要】随着新能源的快速发展,微电网技术和分布式发电技术变得日益重要。
在交流微网中,分布式电源可以经过三相逆变器后并联到交流母线上向负载供电。
本文研究微电网处于离网独立运行时的三相逆变器并联控制技术。
三相逆变器并联的控制目标是各台逆变器输出电流均流和负载功率均分。
首先建立基于旋转坐标系下三相逆变器的数学模型,在此基础上实现对三相逆变器的电压电流双闭环SVPWM控制。
然后分析并联逆变器主电路和环流产生的原理。
通过开环控制逆变器并联和双闭环控制逆变器并联两种情况的仿真,研究了无并联均流控制时并联逆变器的环流情况。
其次研究了并联逆变器的主从控制策略。
本文采用一种公共电压调节器的主从控制策略。
主逆变器采用电压电流双闭环控制,从逆变器采用单电流闭环控制。
从逆变器的电流指令都由主逆变器电压环输出给定。
再次研究了并联逆变器的无互联线下垂特性控制。
通过分析传统下垂特性控制的基本原理,发现传统下垂特性控制存在动态响应慢、输出电压和频率存在稳态偏差的缺点。
因此本文提出了一种改进的下垂特性控制,在下垂公式中加入功率的微分项来提高动态性能,加入高通滤波器来消除稳态电压幅值和频率的偏差。
本文还研究了微网变流器在...【英文摘要】Micro-grid technology and distributed generation technology with the rapid development of renewable energy become increasingly important.The distributedgenerations in AC Microgrid can be connected to AC bus by three phase inverter. The control method of parallel three-phase inverters is researched in the paper. Parallel three-phase inverter control objective is sharing the output current of the inverters and power flow of load.Firstly, the mathematical model of the three-phase inverter based on the rot...【关键词】逆变器并联均流下垂特性并网和离网切换【英文关键词】inverter parallel operation current sharing droop characteristic【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】三相逆变器并联技术研究致谢5-6摘要6-7ABSTRACT7 1 引言11-19 1.1 研究背景及意义11-13 1.1.1 分布式发电及微电网概述11-12 1.1.2 逆变器并联技术在微网中的应用12-13 1.2 逆变器并联技术13-17 1.2.1 逆变器并联技术的分类13-17 1.2.2 微网变流器的并网和离网切换控制17 1.3 研究内容17-19 2 三相逆变器双闭环SVPWM控制及无均流控制并联仿真19-47 2.1 三相逆变器的电压电流双闭环SVPWM控制19-29 2.1.1 三相逆变器在两相旋转坐标系下的数学模型19-21 2.1.2 三相逆变器的电压电流双闭环控制21-22 2.1.3 空间矢量控制原理及仿真模型22-27 2.1.4 双闭环控制逆变器输出阻抗计算27-29 2.2 三相逆变器并联电路分析29-32 2.2.1 三相逆变器并联主电路29 2.2.2 并联三相逆变器的环流分析29-32 2.3 开环控制下并联逆变器仿真32-37 2.4 双闭环控制下逆变器并联仿真分析37-47 2.4.1 电压环PI参数对环流的影响38-42 2.4.2 双闭环控制下逆变器并联仿真42-47 3 并联逆变器的主从控制原理及仿真47-57 3.1 主从并联控制原理47-48 3.2 并联逆变器的主从并联控制仿真48-57 3.2.1 并联逆变器的主从控制稳态仿真48-51 3.2.2 并联逆变器的主从控制动态仿真51-54 3.2.3 三台逆变器并联的主从控制仿真54-57 4 并联逆变器的下垂特性控制策略及仿真57-81 4.157-61 4.1.1 下垂并联特性控制的基本原理57-60 4.1.2 改进的下垂特性控制方法60-61 4.2 并联逆变器的下垂特性并联控制框图61-63 4.3 并联逆变器的下垂特性控制仿真63-81 4.3.1 下垂系数对环流影响的仿真63-68 4.3.2 传统下垂并联控制稳态仿真68-73 4.3.3 传统下垂并联控制动态仿真73-78 4.3.4 改进的下垂并联控制仿真78-81 5 微网变流器的并网与离网切换技术81-91 5.1 微网变流器的并网与离网切换控制分析81-83 5.1.1 变流器的并网和离网切换双模式控制81-82 5.1.2 变流器的并网和离网切换控制框图82-83 5.2 微网变流器的并网和离网切换控制仿真83-91 5.2.1 变流器从并网到离网切换仿真83-88 5.2.2 变流器从离网到并网的切换仿真88-91 6 结论91-93参考文献93-97作者简历97-101学位论文数据集101。
电力系统中的并联逆变器控制策略研究
电力系统中的并联逆变器控制策略研究随着电力系统的发展，清洁能源的利用变得越来越重要。
太阳能和风能等可再生能源已成为电力系统中不可或缺的一部分。
并联逆变器广泛应用于可再生能源发电系统中，能够将直流信号转换为交流信号，并将其与电网同步。
然而，并联逆变器的控制策略对系统性能以及电力质量有着重要影响。
本文将对电力系统中的并联逆变器控制策略进行研究和讨论。
首先，我们将讨论逆变器的基本原理。
并联逆变器通常由多个逆变器单元组成，每个单元都负责将部分直流信号转换为交流信号。
通过协调各个单元的输出相位和电压，可以实现整个并联逆变器系统对电网的连接。
在并联逆变器的控制策略中，最主要的目标是实现最大功率点跟踪（MPPT）。
太阳能发电系统的输出功率与光照强度和温度等因素相关，因此需要采取相应的控制策略来调整逆变器的工作状态，以提高系统的发电效率。
常见的并联逆变器控制策略包括基于电流的控制策略和基于电压的控制策略。
基于电流的控制策略通过测量电流值来调整逆变器的输出功率和相位。
这种策略对于包含多个并联逆变器单元的系统来说非常适用，可以有效地提高系统的响应速度和稳定性。
另一方面，基于电压的控制策略主要通过测量电压值来调整逆变器的输出功率和相位。
这种策略在小型系统中比较常见，可以简化系统的控制结构和运算量。
然而，在大型系统中，基于电压的控制策略可能面临系统动态性能不佳的问题。
除了MPPT之外，还有一些其他的并联逆变器控制策略，例如谐振电流抑制控制策略和谐振电流追踪控制策略。
这些策略主要用于减小并联逆变器系统对电网的干扰，以提高系统的电力质量。
在实际应用中，还需要考虑到并联逆变器系统的稳定性和可靠性。
对于并联逆变器系统而言，多个逆变器单元之间的通讯和协同工作是非常重要的。
因此，设计合适的通讯协议和协同控制算法对于实现系统的稳定性和可靠性至关重要。
此外，还需要考虑到逆变器的故障检测和故障保护策略。
由于并联逆变器系统中包含多个逆变器单元，一旦其中一个逆变器单元发生故障，整个系统可能会受到影响。
基于主从控制的逆变器并联系统研究_肖岚
第32卷第1期2002年1月 东南大学学报(自然科学版)JOUR NAL OF SOUTHEA ST UNIVER SITY (Natural Science Edition )Vol .32No .1Jan .2002基于主从控制的逆变器并联系统研究肖 岚 胡文斌 蒋渭忠 严仰光(南京航空航天大学自动化学院,南京210016)摘要:基于主从控制的逆变器并联系统由3个采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制的逆变器模块构成,通过共用电压调节器实现负载均分.理论分析证明并联系统的输出阻抗减小,输出电压精度提高.电路仿真结果表明逆变器输出滤波电容和逆变器的电流环放大倍数是影响负载均分的主要因素.实验结果表明该并联方案可行,并联系统具有较好的均流精度,电气性能指标优于单逆变模块.关键词:并联;逆变器;主从控制;均流中图分类号:T M464 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2002)01-0000-00Research on master -slave controlled inverter parallel systemXiao Lan Hu Wenbin Jiang Weizhong Yan Yangguang(College of Automati on Engineering ,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016,China )Abstract : The master -slave controlled inverter parallel system is composed of three inverter modules .Based on the instantaneous output -voltage and filter -inductor -current double closed -loop feedback contr ol and through sharing the sa me voltage regulator ,the current -sharing is achieved .Theor y analysis proves that the output impedance of parallel system is reduced and the precision of output voltage is improved .Simulation results show that the main factors which influence the current sharing are output filter capacitor and the amplifying multiple of current -loop .E xperimental results confir m the feasibility of this parallel scheme and show that the parallel system has good current -sharing performance ,being superior to single module .Key words : parallel ;inverter ;master -slave control ;current sharing 收稿日期:2001-04-24. 作者简介:肖 岚(1971—),女,博士,副教授. 并联是实现高可靠、大功率供电的关键技术.交流电源实现并联的难度较大,因为它必须保证各模块的输出电压幅值、频率、相位、波形和相序一致,且并联后要实现有功和无功负载均分.电流控制技术可使逆变器获得良好的静态和动态性能,便于逆变器并联均流运行[1].本文对基于输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制的逆变器并联进行了研究.并联系统由3个单相逆变器模块构成,通过共用电压调节器实现均流.本文通过电路分析、仿真和实验证明:该并联方案均流效果好,并联系统性能指标优于单逆变模块.1 工作原理高频软开关变流器采用3台1kVA 单相变流器模块并联构成(见图1).单逆变模块主电路如图2图1 并联系统构成框图所示,由直直变换器和逆变器构成.直直变换器采用改进的两路有源箝位正激电路交错并联工作,将输入低压直流电27V 隔离变换成平均电压180V 、频率100kHz 的直流脉冲电压u b .桥式逆变器经离散脉冲滞环控制和输出滤波,将脉冲电压u b 变换成115V /400Hz 正弦波输出.控制其功率管在直流脉冲列u b 的过零处进行开关,从而实现零电压开关.逆变器采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制,输出电压波形失真度低于1%[2].而一般说来,畸变系数小于5%,波峰系数在1.41±0.1范围内,就能完全满足并联运行要求,不会对电源产生明显影响[3].因此无需考虑各并联逆变器的输出电压波形是否一致.图2 单模块变流器主电路原理图 逆变模块并联工作时采用共用电压调节器的主从并联法,如图3所示.外环是电压环,k vf 为电压检测环节的放大系数,电压调节器为比例积分环节,控制逆变器输出电压u o 的反馈信号u of 跟踪基准电压u g 变化,稳定并联系统的输出电压及频率.电压调节器输出i g 作为各并联模块电流调节器的给定.内环为电流环,采用电流三态滞环控制,使逆变器滤波电感电流i L 跟踪i g 在一定的正负环宽内变化[4].电流内环呈电流跟随器性质,可等效为一放大环节,分别用放大倍数k i1～k i3表示.C f1～C f3分别为3个模块的输出滤波电容.R o 为负载.只有一个模块的电压环起作用,该模块即为主模块.为简化分析,假设并联系统由2个模块构成,由图3可写出电路方程如下:i o1=k i1i g -C f1d u o d ti o2=k i2i g -C f 2d u od t (1)i o1+i o2=i o(2)由式(1)和(2)可见,若各模块电流放大倍数、滤波电容相等,因为各模块的滤波电感电流均跟踪同一信号i g 变化,所以各模块的输出电流相等,并均分负载电流.图3 主从并联控制框图2 电路分析2.1 环流分析 由于电路器件参数的离散性,各模块参数不可能完全相等,逆变器之间必存在环流.由式(1)可写出并联系统的环流表达式为﹒I H =﹒I o1-﹒I o 22=k i1-k i22﹒I g -j ωC f1-j ωC f22﹒U o (3)134东南大学学报(自然科学版)第32卷﹒I o1=﹒I o /2+﹒I H ﹒I o2=﹒I o /2-﹒I H(4)每一模块输出电流由负载电流和环流决定.环流不经过负载在各模块之间流动.由式(3)可见:环流大小取决于电流环放大倍数差和输出滤波电容差.图4为采用Saber 电子线路仿真软件进行的电路仿真波形.仿真参数为:电压反馈系数k vf =0.034;电压调节器k v =12.14,τv =16.8μs ;电流调节器k if =1.79;滤波电容C f =10μF .图4(a )给出了环流与输出滤波电容的关系曲线和两模块输出电流曲线.负载为100Ψ阻性,C f1=10μF .当C f2从9μF 变化至11μF 时,环流i H 正比于容值之差.当输出滤波电容相差10%时,环流的最大有效值为0.18A ,占负载电流的15.7%.图4(b )给出了环流与模块电流放大倍数间的关系曲线和两模块输出电流曲线.负载为6Ψ阻性.当模块2的电流放大倍数k i2从1.63线性变化到1.95时,环流与电流放大倍数差关系近似线性.当电流放大倍数相差约10%时,环流的最大有效值为0.6A ,占负载电流的3.1%.图4 电路参数有差且变化时的两模块输出电流和环流仿真波形 因此,由理论分析和仿真结果可见:逆变器采用瞬时电流滞环控制时,逆变器输出滤波电容和逆变器的电流环放大倍数是影响逆变模块均分负载的主要因素,必须尽量减小各模块在电流环节、输出滤波环节参数的差异以提高负载均流程度[5].2.2 外特性单模块逆变器的正向通道传递函数、反馈通道传递函数和输入输出传递函数为G (s )=-k v +1τv sk i R o 1+sC f R o H (s )=k vfU o (s )=G 1+G HU g (s )(5)空载时G 0(s )=-k v +1τv s k isC f(6)忽略逆变器功率管压降、直直变换器输出阻抗,逆变器等效输出电路为电感和电容并联,等效输出阻抗为Z out =j ωL f /(1-ω2L f C f )(7)3个模块并联后,假设各逆变模块输出滤波电容相等,电流环放大倍数相等,即k i1=k i2=k i3=k i ,C f1=C f2=C f3=C f ,有3k i ﹒I g =3﹒I L =(1/R o +3j ωC f )﹒U o(8)由式(8)有系统的正向通道传递函数、反馈通道传递函数和输入输出传递函数为G ′(s )=-k v +1τv s 3k i R o1+3sC f R oH ′(s )=k vf U o (s )=G ′1+G ′H U g(s )(9)空载时G ′0(s )=G 0(s )(10)并联系统等效输出电路为3个电感和电容并联,等效输出阻抗为Z ′out =j ωL f3(1-ω2L f C f )(11)135第1期肖 岚等:基于主从控制的逆变器并联系统研究并联系统输出功率为P ′o =3P o(12)由此可见:与单模块相比,并联系统输出阻抗减小,外特性变硬,在相同的负载条件下,输出电压下降量减小;空载时输出电压相同;系统输出功率与并联模块数成正比.3 并联系统实验结果采用该方案研制了3kVA 逆变器并联系统,系统性能指标如下:输入电压:27V DC (20～30V )额定功率:3kVA 输出电压:(115(1±3%))V ;输出频率:(400±0.1)Hz输出电压失真度:≯2%;输出负载功率因数:1～0.75(滞后)输出电压直流分量:≯±0.1V输出电压波峰系数:1.414±0.05整机效率:≮83%(额定电压和额定负载时)质量:≯18kg表1给出了并联系统在输入电压为27V 时,负载为阻性和感性时的实验测试数据.由实验结果可见:负载变化时,输出电压变化较小;输出电压失真度低;模块均流程度高,3个并联模块电流不均衡度(定义为最大电流差与平均值之比)小于2%.逆变器效率较高.图5为电路实验波形.图5(a )中的4个波形分别对应阻性负载时的输出电压u o 波形和3个模块的输出电流i o1,i o2,i o3波形.由波形测试可见,输出电压有效值为115V ,3个模块的输出电流有效值分别为9.06,9.26,9.12A ,不均衡度2.19%.图5(b )中的4个波形分别对应感性负载(cos φ=0.766)时的输出电压波形和3个模块的输出电流波形.输出电压有效值为116V ,3个模块的输出电流有效值分别为5,5.08,5.08A ,不均衡度为1.58%.图6(a )和(b )分别给出了3个逆变模块(用1#,2#,3#表示)和并联系统(用PARALLEL 表示)在输入电压为30V ,空载到满载时的输出外特性曲线和效率曲线.可见并联系统输出电压精度提高,输出阻抗减小,效率提高.图5 逆变器输出电压及各模块输出电流实验波形图6 单模块和并联系统特性比较136东南大学学报(自然科学版)第32卷表1 阻性及感性负载下的测试结果(输入电压为27V)类别输入电流A uo V ioA io1A io2A io3A电流不均衡度%总谐波含量%η%阻性负载4.85118.4501.101.101.1000.874—47117.439.183.293.303.251.520.64984.9 92116.2918.136.206.206.101.621.18184.8 136114.6126.609.029.018.901.340.89483.0感性负载(cosφ=0.766)5118.4201.001.000.901.030.356—43115.8411.413.953.973.940.760.64987.2 77113.7020.787.027.036.980.710.33387.0 108111.9028.439.609.589.481.260.96783.64 结 论1)共用电压调节器可构成主从控制并联系统.2)并联系统输出阻抗变小,输出电压精度高,输出功率与并联模块数成正比.电气性能优于单模块性能.3)各模块输出滤波电感电流跟踪同一给定电流变化,引起电流不均分的因素只和各模块输出滤波电容、电流调节器放大倍数不一致有关.因此只要保证滤波电容和电流调节器放大倍数一致,即可实现较好的负载电流均分.参考文献(References)[1]丁道宏.电力电子技术.第2版[M].北京:航空工业出版社,1999.263265.Ding Daohong.Po wer electr onics.Second edition[M].Bei-jing:Publis hing House of Aeronautical Industry,1999.263265.(in Chinese)[2]肖 岚.单相和三相软开关静止变流器的研究[D].南京:南京航空航天大学自动化学院,1998.8590.Xiao Lan.Res ear ch of s ingle-phase and thr ee-phas e soft-switching static inverter[D].Nanjing:College of AutomationEngineerin g,Nanjing University of Aeronautics&Astronau-tics,1998.8590.(in Chinese)[3]严仰光.航空航天器供电系统[M].北京:航空工业出版社,1995.153157.Yan Yangguang.Po wer supply system of aeronautics&astro-nautics[M].Beijing:Publishing House of Aeronautics In-dustry,1995.153157.(in Chinese)[4]Xiao Lan,Tong Yongshen g,Yan Yangguang.Anal y s is of asingle-phase rugged Res onant DC link inverter[A].In: 28th Power Electronics Specialists Co nfer ence IEEE PESC'9[C].St.Louis,USA,1997.284289.[5]蒋渭忠.逆变器并联技术的研究[D].南京:南京航空航天大学自动化学院,2001.2021.Jiang Weizhong.Research on p aralleling technology of in vert-er[D].Nanjing:College of Automation Engineerin g,NanjingUniversity of Aeronautics&Astronautics,2001.2021.(inChinese)137第1期肖 岚等:基于主从控制的逆变器并联系统研究。
基于重复控制算法的光伏并网逆变器的研究
并网逆变器主要由两部分组成 ： 前 级的 ＤＣ－ＤＣ 变换器和后级的 ＤＣ－ ＡＣ 逆变器。ＤＣ－ＤＣ 部分的控制核 心芯片是 ＳＧ３５２５；ＤＣ－ＡＣ部分的核 心芯片是 ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ。
动误差的能力， 则在反馈控制系统 中必须包括一个描述外部输入信号 动力学特性的模型， 这个模型就是 内模。 所以， 要想达到对正弦信号 ｒ（ｔ）＝ｓｉｎ（ω ｔ）的无静差跟踪， 闭环传 函中应该有一个内模， 其拉氏变换 式为 ： （１） 当指令和扰动都以角频率ω作
电源技术
■ 合肥工业大学能源研究所 吴杰 茆美琴 苏建徽 张国荣 郑诗程
基于重复控制算法的 光伏并网逆变器的研究
摘 要 ： 本文介绍了一种基于重复控制算法的光伏并网逆变器系统。 该控制算法对死区影响及其它周期性 扰动有明显的抑制作用， 而且能消除跟踪误差， 使系统输出达到无静差。 同时， 在控制中还将前 馈控制与重复控制相结合， 克服了重复控制固有的滞后调节特性， 改善了光伏并网逆变器的输出 并网电流波形和稳态误差。 关键词 ： ＤＣ－ＤＣ ； 逆变器 ； 重复控制 ； 前馈控制
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Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ＆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
Design of Automobile Electronic Key System in Active/Passive Bi-directional Control Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｋｅｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ａｃｔｉｖｅ／ｐａｓｓｉｖｅ ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔｓ．
主从控制模式下并联Buck变换器的均流技术研究_徐向丽
文章编号：1009－2552（2014）01－0098－03中图分类号：TP273+．5文献标识码：A主从控制模式下并联Buck变换器的均流技术研究徐向丽，王鸣翔（上海理工大学光学信息与计算机学院，上海200093）摘要：文中建立了主从均流控制下的并联Buck变换器的数学模型。
从动态特性上来说，保留了主变换器的原有设计特性，从变换器强制改变原有的特性，跟随主变换器电流。
同时还研究了基于UC3842模块下的主从控制均流现象，并分析两者的特性。
关键词：均流；并联BUCK；主从控制Study of current-sharing phenomenon in parallel-buck converterin master-slave control modeXU Xiang-li，WANG Ming-xiang（School of Optical-Electrical and Computer Engineering，University of Shanghai forScience and Technology，Shanghai200093，China）Abstract：The mathematical model of master-slave control in parallel-buck converter is presented in this paper．In terms of dynamic characteristics，the main converter keeps the original characteristic；the slave converter changes the characteristic and follows the current of main converter．At the same time，It shows current sharing phenomenon in parallel-buck converter in master-slave control mode based on UC3842．Key words：current sharing；parallel-Buck；master-slave control并联Buck转换器需要一个明确的电流共享机制来保证系统运行在合适的工作点。
光伏逆变器并联系统及控制方法的研究
光伏逆变器并联系统及控制方法的探究目前，市场上常用的光伏逆变器可以分为中频变换器和高频变换器两大类。
中频变换器的工作频率较低，主要用于小功率光伏电站，具有成本低、可靠性高等优点；而高频变换器的工作频率较高，适用于大型光伏电站，具有体积小、效率高等特点。
无论是中频变换器仍是高频变换器，都需要与其他组件互相联系，形成一个完整的光伏发电系统。
光伏逆变器并联系统中，通常还包括直流输入端、滤波器、变压器、沟通输出端等部分。
直流输入端用于毗连光伏电池和逆变器，将直流电输出给逆变器；滤波器主要用于消除逆变器输出的谐波和杂散信号，提高电网的质量；变压器则起到调整电压和功率因数等作用，使逆变器输出的沟通电能够适应电网的需求；沟通输出端用于将逆变器输出的沟通电接入电网。
在光伏逆变器并联系统中，离散控制方法是常用的一种控制方式。
该方法通过对电流、电压等信号进行采样、分析和处理，从而实现对逆变器输出电流、电压的控制。
离散控制方法具有实现简易、响应速度较快的特点，但其精度和稳定性还有提升的空间。
近年来，随着数字信号处理和嵌入式技术的进步，基于微控制器的数字信号控制方法在光伏逆变器中得到了广泛应用。
该方法主要通过电压和电流传感器采集电网和逆变器电路中的信号，再通过微处理器进行数字信号处理和控制，控制变换器的开关元件，控制输出电流、电压的波形。
基于微控制器的数字信号控制方法，实现了光伏逆变器对电网的响应速度更快、控制精度更高，同时能够进行故障保卫和诊断，提高逆变器的可靠性和稳定性。
除离散控制方法和基于微控制器的数字信号控制方法外，纯模拟控制方法和混合控制方法也是探究的热点。
纯模拟控制方法主要通过模拟电路和电子元器件对逆变器进行控制，其主要优点是响应速度快、稳定性好。
而混合控制方法则是将离散控制和纯模拟控制相结合，通过数字信号处理和模拟控制互相协作，以实现更好的效果。
总之，光伏逆变器并联系统及其控制方法的探究对于提高光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
三相逆变器并联控制主从控制策略
三相逆变器并联控制主从控制策略1. 引言1.1 概述本文旨在研究并探讨三相逆变器并联控制主从控制策略。
随着电力系统的快速发展和需求增加，三相逆变器在可再生能源领域以及工业应用中得到了广泛应用。
同时，并联控制作为一种提升系统性能和可靠性的手段，也受到了越来越多的关注。
因此，通过深入了解三相逆变器控制策略以及主从控制原理，进一步研究并验证并联控制的必要性与优势，对于提高电力系统的效率和可靠性具有重要意义。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。
首先，在引言部分，我们将概述文章的背景和意义，并对文章内容进行简要介绍。
接下来，在“二、三相逆变器控制策略”中，我们会介绍三相逆变器的基本原理，并列举出其他常见的控制策略。
然后，在“三、主从控制策略及其设计原理”一节中，我们将详细讨论主从控制架构的概述、工作原理以及应用范围和局限性。
在“四、实验研究与结果分析”中，我们将介绍实验的设置与测试平台，并对不同并联控制策略的性能进行对比分析。
最后，在“五、结论与展望”部分，我们会总结本次研究的工作成果，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文的目的在于提供关于三相逆变器并联控制主从控制策略方面的详细阐述和深入理解。
通过本文内容的阅读，读者将能够了解三相逆变器控制策略的基本原理和常见方法，并深入学习主从控制策略的设计原理以及其在工程领域中的应用。
此外，通过对不同并联控制策略性能进行实验研究与结果分析，读者还可以对这些控制策略的性能进行更加全面地了解和比较。
最终，希望通过本文的撰写能够为相关领域的研究工作提供一定参考价值，并促进该领域技术水平的进一步提高。
2. 三相逆变器控制策略：2.1 三相逆变器基本原理：三相逆变器是一种电力电子设备，用于将直流电源转换为交流电源。
其基本原理是通过控制开关器件的导通和断开来改变输出电压的形式和幅值。
在三相逆变器中，通常采用六个双向开关（IGBT或MOSFET）来实现对正弦波输出的控制。
基于VSG的逆变器并联运行研究
基于VSG的逆变器并联运行研究摘要：逆变器并联运行是实现高功率输出的重要手段之一。
本研究基于虚拟同步发电机（VSG）的逆变器并联运行进行了深入研究。
通过建立数学模型，分析了逆变器并联运行的原理与机制，并进行了仿真和实验验证。
研究结果表明，基于VSG的逆变器并联运行能够实现高效、稳定的功率输出。
1. 引言随着可再生能源的快速发展，逆变器并联运行成为实现高功率输出的重要手段。
逆变器并联运行通过将多个逆变器连接在一起，共同输出电能，提高整体输出功率。
然而，逆变器并联运行中存在电流平衡、功率控制等问题，需要进一步研究解决。
2. VSG的工作原理虚拟同步发电机（VSG）是一种基于电压源逆变器的发电机模型，通过控制逆变器输出电压和频率，实现与电网同步工作。
VSG具有输入电流可控、输出电压可调的特点，适用于逆变器并联运行。
3. 逆变器并联运行原理逆变器并联运行的基本原理是通过控制各个逆变器的输出电流，使其在一定范围内保持平衡。
采用VSG作为控制器，通过调节逆变器的输出电压和频率，使其与电网保持同步，并根据电网电流情况动态调整输出电流。
4. 仿真与实验验证为了验证基于VSG的逆变器并联运行的效果，进行了仿真和实验。
通过建立逆变器模型和VSG控制模型，在Matlab/Simulink 平台上进行了仿真。
结果显示，逆变器并联运行能够实现高效稳定的功率输出。
5. 结论本研究基于VSG的逆变器并联运行进行了深入研究。
通过仿真和实验验证，证明了基于VSG的逆变器并联运行能够实现高效、稳定的功率输出。
这对于实现高功率逆变器系统的可靠运行具有重要意义，并具有一定的实际应用价值。
6. 展望尽管本研究在基于VSG的逆变器并联运行方面取得了一定的进展，但仍存在一些问题需要进一步研究。
例如，如何实现更精确的电流平衡控制、更高效的功率调节等。
未来的研究可以进一步探索这些问题，并提出相应的解决方案，推动逆变器并联运行技术的发展。
关键词：逆变器并联运行、虚拟同步发电机、功率输出、电流平衡。