耦合电感零输入纹波高增益非隔离DC-DC变换器 被引量：38

1

作者 陈章勇 许建平 +1 位作者 吴建雪 贺明智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第33期5836-5845,共10页

光伏、燃料电池等新能源系统的应用使低输入电流纹波高增益DC-DC变换器成为研究热点。在一种零输入电流纹波Boost变换器基础上,采用耦合电感,提出一种零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器。通过设计耦合电感变比,可实现变换器的高升... 光伏、燃料电池等新能源系统的应用使低输入电流纹波高增益DC-DC变换器成为研究热点。在一种零输入电流纹波Boost变换器基础上,采用耦合电感,提出一种零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器。通过设计耦合电感变比,可实现变换器的高升压增益特性。耦合电感中存在的漏感在减缓二极管关断电流的di/dt的同时,却带来了开关管两端严重的电压尖峰。为了降低开关管两端的电压尖峰,提出采用无源无损吸收电路以吸收漏感能量和开关管两端电压尖峰的零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器,进而可选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET以降低导通损耗,提高了变换器的效率。另外,变换器几乎实现了输入电流的零纹波,基本上不需要输入滤波器,从而减小了变换器成本及体积。文中分析变换器的工作原理及工作特性,最后通过搭建一台100 W、40 V/200 V的实验样机,验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 零纹波Boost变换器 耦合电感 高增益 新能源

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基于同步PI控制的光伏并网发电系统研究 被引量：18

2

作者 时智勇 贺明智 +1 位作者 郝瑞祥 游小杰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期39-41,共3页

详细介绍了100kVA单级式三相光伏并网发电系统的主电路结构及其工作原理。为实现系统可靠高效运行,在三相逆变器数学模型基础上,采用同步PI电流控制技术完成并网逆变器无静差调节和最大功率跟踪(MPPT)。针对分布式发电系统中特有的孤岛... 详细介绍了100kVA单级式三相光伏并网发电系统的主电路结构及其工作原理。为实现系统可靠高效运行,在三相逆变器数学模型基础上,采用同步PI电流控制技术完成并网逆变器无静差调节和最大功率跟踪(MPPT)。针对分布式发电系统中特有的孤岛效应,采用了检测盲区小且无谐波引入的主动有功干扰法对孤岛进行检测。试验结果表明了上述方法在光伏并网发电系统中应用的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 太阳能发电 逆变器/光伏并网系统 孤岛 有功干扰

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环路延时对数字峰值电压控制开关变换器瞬态性能的影响 被引量：18

3

作者 贺明智 许建平 +2 位作者 游小杰 郑琼林 高锐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1-7,共7页

研究数字控制环路延时对开关变换器瞬态性能的影响,提出克服环路延时影响的简单实用算法。在数字峰值电压算法的基础上,对开关变换器数字控制算法中延时的存在进行分析,提出克服延时的策略,并得到改进型数字峰值电压控制算法。在此基础... 研究数字控制环路延时对开关变换器瞬态性能的影响,提出克服环路延时影响的简单实用算法。在数字峰值电压算法的基础上,对开关变换器数字控制算法中延时的存在进行分析,提出克服延时的策略,并得到改进型数字峰值电压控制算法。在此基础上,对单次采样的局限性进行分析,并提出将多采样算法用于典型降压(Buck)变换器中,用于进一步减小环路延时。利用仿真和实验对所提出的不同算法进行验证,并对瞬态性能进行分析。结果比较说明采用克服延时算法能减小延时,从而提高瞬态响应,多采样算法则是在此基础上的进一步改进。 展开更多

关键词 数字控制 开关变换器 瞬态性能 环路延时

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超高亮LED的驱动 被引量：8

4

作者 王凤岩 许建平 贺明智 《电源技术应用》 2005年第9期43-48,共6页

在简要介绍超高亮LED的特点以及特性的基础上,详细介绍了LED的电阻限流、线性调节器和开关调节器等驱动方式,在此基础上介绍了超高亮LED的驱动芯片MLX10801的功能和应用。并给出了当前主要超高亮LED驱动芯片的主要特点。

关键词 发光二极管 超高亮 恒流驱动

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基于FPGA的DC/DC开关变换器的数字控制器 被引量：12

5

作者 贺明智 许建平 胡晓明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期71-73,共3页

在DC/DC开关变换器的数字控制器设计中,数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,简称FPGA)是两种主要的数字器件。在此,结合实际的数字控制DC/DC开关变换器,研究了在FPGA... 在DC/DC开关变换器的数字控制器设计中,数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,简称FPGA)是两种主要的数字器件。在此,结合实际的数字控制DC/DC开关变换器,研究了在FPGA平台上实现DC/DC开关变换器的数字控制器,同时介绍了数字控制器中使用的各功能模块及其整个系统的时序。实验系统的测试结果证明了将FPGA用于DC/DC开关变换器的数字控制器是可行的。 展开更多

关键词 数字控制 开关 变换器/现场可编程门阵列

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基于双CPU的有源电力滤波器 被引量：12

6

作者 贺明智 黄念慈 +1 位作者 张代润 宋婷婷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期92-94,共3页

介绍了控制系统采用数字信号处理器(DSP)和单片机相结合的双CPU并联有源电力滤波器。该有源电力滤波器的控制策略基于瞬时无功功率理论,实时检测负载电流,计算出相应的基波分量后与其相减,得出需要补偿的谐波电流和无功电流,然后控制逆... 介绍了控制系统采用数字信号处理器(DSP)和单片机相结合的双CPU并联有源电力滤波器。该有源电力滤波器的控制策略基于瞬时无功功率理论,实时检测负载电流,计算出相应的基波分量后与其相减,得出需要补偿的谐波电流和无功电流,然后控制逆变桥上的大功率电子开关管,使之输出所需的补偿电流,达到抑制谐波和补偿无功的效果。采用双CPU的控制系统,提高了滤波器的实时跟踪能力。经过用户考核及现场测试,证明投入该有源电力滤波器后,电网供给的电流波形得到了很大的改善,谐波源对电网的影响大大减小。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 数字信号处理器 单片机 谐波抑制 无功补偿

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移相全桥变换器占空比丢失问题的研究 被引量：12

7

作者 段宣祥 贺明智 张立伟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期26-28,共3页

在简单分析移相全桥PWM(PS-FB-PWM)变换器工作过程的基础上,详细叙述了通过合理配置隔直电容和变压器漏感来补偿占空比丢失的原理与方法,并通过PSIM软件搭建仿真模型,验证了该方法的正确性。最后根据理论分析结果,设计并制作了一台60 V/... 在简单分析移相全桥PWM(PS-FB-PWM)变换器工作过程的基础上,详细叙述了通过合理配置隔直电容和变压器漏感来补偿占空比丢失的原理与方法,并通过PSIM软件搭建仿真模型,验证了该方法的正确性。最后根据理论分析结果,设计并制作了一台60 V/625 A的实验样机。实验结果表明,该方法可有效减小甚至消除占空比丢失的现象,从而验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 变换器 移相全桥 占空比丢失 隔直电容

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光伏逆变器-市场、技术和发展趋势 被引量：10

8

作者 贺明智 冯轲 +1 位作者 Bruno Burger Werner Roth 《电力电子》 2008年第3期6-11,25,共7页

光伏阵列和逆变器的市场正在以高达40%的年平均增长率迅猛发展。2007年总的市场大约为2.5GW,而且在2007年年末的总装机容量将达到约10Gw。光伏逆变器将阵列输出的直流电流转化成交流电流,并且反馈回电网。逆变器拓扑结构有三种基本形式... 光伏阵列和逆变器的市场正在以高达40%的年平均增长率迅猛发展。2007年总的市场大约为2.5GW,而且在2007年年末的总装机容量将达到约10Gw。光伏逆变器将阵列输出的直流电流转化成交流电流,并且反馈回电网。逆变器拓扑结构有三种基本形式:带低频(50/60Hz)变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器、无变压器的逆变器。无变压器的逆变器在欧洲市场上占主导地位,市场份额约为80%,在日本市场上占有接近50%的份额,而在美国由于国家标准的要求,只能使用带变压器的逆变器。无变压器的逆变器的效率高达98%。高效率的无变压器逆变器这是一个国际的发展趋势。随着技术发展,通过采用中点钳位拓扑(NPC)和新型电力半导体器件材料如碳化硅,将使得逆变器效率达到98.5%。 展开更多

关键词 欧洲市场 光伏阵列 逆变器 发展趋势 技术 高频变压器 电力半导体器件 拓扑结构

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光伏并网发电系统孤岛检测技术研究 被引量：12

9

作者 冯轲 贺明智 +1 位作者 游小杰 郑琼林 《电气自动化》 2010年第2期39-42,共4页

介绍孤岛产生原理及其带来的不利影响,简要分析传统的被动式和主动式孤岛检测方法。针对在孤岛检测中采用的各种策略,进行了比较分析,提出功率扰动方法,并进行了实验验证。实验结果表明,采用该算法的光伏逆变器满足IEEE Std.2000-929标... 介绍孤岛产生原理及其带来的不利影响,简要分析传统的被动式和主动式孤岛检测方法。针对在孤岛检测中采用的各种策略,进行了比较分析,提出功率扰动方法,并进行了实验验证。实验结果表明,采用该算法的光伏逆变器满足IEEE Std.2000-929标准,并验证了提出的孤岛检测方法的有效性。 展开更多

关键词 光伏系统 孤岛检测 过/欠电压 并网逆变器

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临界连续模式单电感双输出Buck-Boost功率因数校正变换器 被引量：11

10

作者 刘雪山 许建平 +2 位作者 王楠 陈章勇 贺明智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2379-2387,共9页

针对传统两级结构的多路输出功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器成本高、体积大的问题,提出临界连续模式单电感双输出Buck-Boost PFC变换器及其控制策略,分析其工作特性,通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的... 针对传统两级结构的多路输出功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器成本高、体积大的问题,提出临界连续模式单电感双输出Buck-Boost PFC变换器及其控制策略,分析其工作特性,通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的独立控制。相对于传统两级结构的多路输出变换器,减少了电感与控制器的数量,降低了变换器的体积与成本,提高了变换器的效率。实验结果验证了变换器高效率、高功率因数、低总谐波失真及两个输出支路的高输出精度控制特性。 展开更多

关键词 单电感双输出 功率因数校正 分时复用 临界连续模式 单级结构

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带能量回馈的电动车交流驱动系统 被引量：4

11

作者 窦国珍 黄念慈 +1 位作者 张志钊 贺明智 《电工技术杂志》 2003年第3期70-71,共2页

提出了一种刹车或减速时能量可回馈的电动车交流驱动系统 ,延长了车辆行驶里程 ,提高了能量利用率 ,降低了系统造价。

关键词 能量回馈 电动车 交流驱动系统 变频调速器

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节能型电动车驱动系统的研究 被引量：2

12

作者 窦国珍 黄念慈 +1 位作者 张志钊 贺明智 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期4-6,共3页

提出了一种将能量双向流动的BoostDC/DC变换器与变频调速器结合驱动鼠笼型异步电机的节能型电动车驱动系统 ,它实现了在下坡减速或刹车时能量向电源的回馈 ,延长了车辆的行驶里程 ,易于维护 ,造价低于使用永磁电机的驱动系统。对该系统... 提出了一种将能量双向流动的BoostDC/DC变换器与变频调速器结合驱动鼠笼型异步电机的节能型电动车驱动系统 ,它实现了在下坡减速或刹车时能量向电源的回馈 ,延长了车辆的行驶里程 ,易于维护 ,造价低于使用永磁电机的驱动系统。对该系统进行了仿真和实验 。 展开更多

关键词 节能型电动车 驱动系统 变频调速器 DC/DC变换器 永磁电机

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谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器 被引量：7

13

作者 吕寻斋 刘雪山 +2 位作者 周群 史旭 贺明智 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2081-2091,共11页

该文提出一种谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器。所提出的LED驱动器由前级Buck-Boost功率因数校正(PFC)变换器与后级谐振式多路均流输出DC-DC变换器通过一个有源开关整合而成,简化了拓扑结构和控制回路。该LED驱动器利用谐振电容的... 该文提出一种谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器。所提出的LED驱动器由前级Buck-Boost功率因数校正(PFC)变换器与后级谐振式多路均流输出DC-DC变换器通过一个有源开关整合而成,简化了拓扑结构和控制回路。该LED驱动器利用谐振电容的电荷平衡实现多路输出的均流控制,因此只需控制其中一条输出支路的电流,其他输出支路可实现自动均流。利用宽带宽电压模式控制环路,消除了Buck-Boost PFC变换器输出电压纹波对各输出支路的影响,即实现了多路低电流纹波输出。最后搭建了一台82W的三路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 多路均流 BUCK-BOOST LED驱动器 功率因数校正

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基于混合逆变器的开绕组永磁同步电机驱动系统简化模型预测控制 被引量：3

14

作者 陈彦丞 王学庆 +2 位作者 贺明智 毛耀 王政 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期120-127,共8页

为了解决混合逆变器开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)系统传统控制策略将电源与电容电压之比控制为某一固定比值的问题,提出一种简化模型预测控制(MPC)策略。根据电机运行需求动态调节两侧逆变器直流母线的电压比值,从而提升电机在不同运行... 为了解决混合逆变器开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)系统传统控制策略将电源与电容电压之比控制为某一固定比值的问题,提出一种简化模型预测控制(MPC)策略。根据电机运行需求动态调节两侧逆变器直流母线的电压比值,从而提升电机在不同运行工况下的性能,并拓展OW-PMSM的使用场景。但在电容侧直流母线电压不固定的情况下,传统MPC算法造成的计算负担较大,因而提出简化MPC策略。对两组逆变器精简后的7种待选矢量进行轮流遍历计算,选取最优电压矢量输出,能够在减小计算量、降低开关频率的同时,最大限度地提升d-q轴电流及电容电压控制精度。最后,实验验证了所提出控制策略在电流控制、电容电压控制以及开关频率降低方面均具备有效性。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步电机 模型预测控制 电容电压控制 双逆变器 电流控制

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固定关断时间控制Buck变换器斜坡补偿技术及其机理研究 被引量：7

15

作者 张希 许建平 +1 位作者 包伯成 贺明智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6426-6434,共9页

当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行... 当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行电压斜坡补偿,实现了低ESR输出电容FOT控制Buck变换器的稳定工作。分析斜坡补偿的作用机理,给出确保变换器稳定工作时斜坡补偿电压斜率的临界值。建立斜坡补偿FOT控制Buck变换器的离散映射模型,研究斜坡补偿电压斜率作为分岔参数时斜坡补偿FOT控制Buck变换器的动力学行为。研究结果表明,斜坡补偿有效拓宽了变换器输出电容ESR的稳定工作范围,通过斜坡补偿技术,输出电容ESR较小时FOT控制Buck变换器也能稳定正常工作。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 斜坡补偿 固定关断时间控制 等效串联电阻 离散映射模型 分岔

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双三相永磁同步电机驱动系统简易容错控制方法研究 被引量：2

16

作者 石鹏川 王学庆 +2 位作者 贺明智 毛耀 王政 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期117-126,共10页

针对双三相电机驱动系统开路故障容错控制问题,依据双三相电机空间矢量解耦理论,提出一种简易的容错控制方法,即虚拟健全系统。研究了双三相永磁同步电机驱动系统单相缺相和开关管故障,给出了基于电流补偿的容错控制和最小铜耗容错控制... 针对双三相电机驱动系统开路故障容错控制问题,依据双三相电机空间矢量解耦理论,提出一种简易的容错控制方法,即虚拟健全系统。研究了双三相永磁同步电机驱动系统单相缺相和开关管故障,给出了基于电流补偿的容错控制和最小铜耗容错控制的参考电流,其中以绕组总铜耗最小为优化目标得到的容错参考电流为全局最优铜耗解。采用重复控制器实现非常规容错控制参考电流的有效精确跟踪。提出的容错控制方法可确保系统容错切换过程中,整体控制框架、数学模型、调制策略均保持不变,仅需改变参考电流,降低了容错控制的复杂度。同时,提出的容错方法也可以扩展到其他相数多相电机的容错控制。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 开路故障 容错控制 虚拟健全系统 最小铜耗 空间矢量解耦

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数字电流控制单电感双输出开关变换器研究

17

作者 唐嵩峰 周述晗 +2 位作者 贺明智 陈茂林 林润泽 《制造业自动化》 2024年第8期39-48,共10页

为解决单电感双输出(Single Inductor Dual Output,SIDO)开关变换器中电流型模拟控制技术存在的稳定性问题,提出了一种瞬态性能优异、稳定性强的数字电流控制技术。以工作于电感电流连续导电模式(Continuous Conduction Mode,CCM)的SIDO... 为解决单电感双输出(Single Inductor Dual Output,SIDO)开关变换器中电流型模拟控制技术存在的稳定性问题,提出了一种瞬态性能优异、稳定性强的数字电流控制技术。以工作于电感电流连续导电模式(Continuous Conduction Mode,CCM)的SIDO Buck变换器为研究对象,根据不同的脉宽调制模式,分别分析了数字电流控制技术前缘调制和后缘调制的工作原理,推导出两种调制模式下的控制算法。其次,建立采样数据模型,运用分岔图分析了输入、输出电压对数字电流控制SIDO Buck变换器稳定性的影响。研究结果表明:数字电流控制SIDO Buck变换器的负载瞬态响应速度快、输出支路交叉影响小;不同于电流型模拟控制技术,数字电流控制技术的两种调制模式中,前缘调制的稳定性不受输入、输出电压的影响,而后缘调制的稳定性受输入、输出电压的影响。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 数字电流控制 连续导电模式 单电感双输出 脉宽调制模式 稳定性

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电压型纹波准定频控制SIDO变换器稳定性分析

18

作者 贺明智 程渭东 《电力电子技术》 2024年第8期91-95,共5页

电压型纹波变频控制技术因其轻载效率高、瞬态响应速度快,在开关变换器中得到广泛应用,但其稳定性受输出电容等效串联电阻(ESR)影响,同时开关频率宽范围变化使得滤波器的设计变得困难。此处提出一种适用于单电感双输出(SIDO)开关变换器... 电压型纹波变频控制技术因其轻载效率高、瞬态响应速度快,在开关变换器中得到广泛应用,但其稳定性受输出电容等效串联电阻(ESR)影响,同时开关频率宽范围变化使得滤波器的设计变得困难。此处提出一种适用于单电感双输出(SIDO)开关变换器的电压型纹波准定频控制技术,不同于现有的电压型纹波变频控制单输出开关变换器,此处所提控制技术不仅可以有效解决输出电容ESR导致的稳定性问题,而且变换器开关频率变化范围小。此处首先阐述电压型纹波准定频控制的工作原理;然后利用分岔图分析输出电容ESR和负载电阻变化时变换器的工作状态;最后搭建仿真和实验平台,验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 变换器 准定频 分岔图

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串联负载谐振变换器的参数设计 被引量：4

19

作者 贺明智 刘宏亮 +1 位作者 王丹 冯轲 《大功率变流技术》 2009年第3期24-26,29,共4页

串联负载谐振变换器(Series load resonant converter,SLRC)是利用电感与电容产生谐振为开关器件提供零状态切换,它可以降低开关损耗、电磁干扰等,解决困扰开关变换器向高频化发展的问题。在其电路中,谐振电感和电容的参数对于变换器能... 串联负载谐振变换器(Series load resonant converter,SLRC)是利用电感与电容产生谐振为开关器件提供零状态切换,它可以降低开关损耗、电磁干扰等,解决困扰开关变换器向高频化发展的问题。在其电路中,谐振电感和电容的参数对于变换器能否实现软开关起到了关键的作用。针对此关键参数设计问题,提出了对应的设计原则。为了验证所提出的谐振电路参数设计方案的正确性,搭建了仿真模型。仿真结果证明了方案的正确性和可行性,该设计思想对于串联谐振变换器的工程设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 串联负载谐振变换器 软开关 参数 设计

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无通信高电能质量的微电网平滑切换控制策略 被引量：4

20

作者 郭慧珠 孟鑫 +2 位作者 贺明智 刘雪山 刘进军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2611-2621,共11页

该文提出一种具有高电能质量且无需远程通信线的微电网平滑切换控制策略。微电网主要由多台并联分布式发电单元和一台预同步单元构成,针对分布式发电单元中的接口逆变器提出一种统一并网电流控制结构,具有如下优点:(1)无需孤岛检测便能... 该文提出一种具有高电能质量且无需远程通信线的微电网平滑切换控制策略。微电网主要由多台并联分布式发电单元和一台预同步单元构成,针对分布式发电单元中的接口逆变器提出一种统一并网电流控制结构,具有如下优点:(1)无需孤岛检测便能实现逆变器并网运行状态电流控制模式和孤岛运行状态电压控制模式的自动切换,以确保负载供电质量;(2)所提统一并网电流控制结构能有效抑制并网电流与电容电压中的谐波;(3)当电网频率发生波动时,逆变器仍能按照指令值输出相应的有功及无功功率,并且在并网运行状态无需锁相环或锁频环即可实现与电网同步。此外,所提出的预同步单元能够在不依赖远程通信线的情况下实现微电网电压与电网电压的预同步控制,减小孤岛运行状态转为并网运行状态时的冲击电流。最后,对控制参数进行优化设计,并通过实验验证所提控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 无缝切换 并网模式 孤岛模式 预同步 电能质量

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