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单相LCL并网逆变器控制策略综述 被引量：30
1
作者 赵晋斌 张元吉 +2 位作者 屈克庆 李芬 黑川不二雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期134-142,共9页
LCL滤波器由于具有滤波特性好、体积小的优势,被越来越广泛地的应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计提出了很大的挑战。从控制目标来分,单相LCL并网逆变器主要包含以下两类策略:电流控制型和电压控制... LCL滤波器由于具有滤波特性好、体积小的优势,被越来越广泛地的应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计提出了很大的挑战。从控制目标来分,单相LCL并网逆变器主要包含以下两类策略:电流控制型和电压控制型。目前,大多数研究主要围绕单相锁相环及如何改善电流控制效果在进行。而本文主要针对控制目标的特性,围绕不同控制策略的优缺点进行了全方位的说明和归纳比较,并得出相应结论。 展开更多
关键词 单相逆变器 LCL滤波器 控制策略 电流控制型 电压控制型
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单相电压空间矢量无差拍控制Z源并网发电系统 被引量：13
2
作者 吴凤江 孙秀冬 +1 位作者 孙力 赵克 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第31期22-27,共6页
提出一种新型具有直通零矢量的单相电压空间矢量调制方法,研究其工作原理、开关优化模式以及直通零矢量的产生方法,并将其用于直流电容电压、并网电流双闭环的Z源并网发电系统。引入鲁棒预测电流算法用于并网电流的无差拍控制,以提高系... 提出一种新型具有直通零矢量的单相电压空间矢量调制方法,研究其工作原理、开关优化模式以及直通零矢量的产生方法,并将其用于直流电容电压、并网电流双闭环的Z源并网发电系统。引入鲁棒预测电流算法用于并网电流的无差拍控制,以提高系统的控制精度和动态响应性能,同时抑制因模型中的电感值与实际值之间的偏差带来的系统不稳定问题。对该系统进行了仿真与实验研究,结果证明了所提出方法及系统的正确性和可行性。 展开更多
关键词 单相电压矢量 Z源逆变器 无差拍控制 并网
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家庭光储系统中单相光伏逆变器蓄电池输入时并网运行控制 被引量：11
3
作者 刘斌 粟梅 +1 位作者 徐辰华 林小峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期85-92,共8页
当原有的户用式光伏并网发电系统升级为家庭光储系统时,单相光伏并网逆变器需在储能电池等电压源输入条件下仍能正常并网运行。首先,建立了光伏阵列与锂电池组等效电路数学模型,分析与验证了在电压源输入条件下,两级式单相系统的二次纹... 当原有的户用式光伏并网发电系统升级为家庭光储系统时,单相光伏并网逆变器需在储能电池等电压源输入条件下仍能正常并网运行。首先,建立了光伏阵列与锂电池组等效电路数学模型,分析与验证了在电压源输入条件下,两级式单相系统的二次纹波污染比光伏阵列输入条件下严重的现象。然后,通过分析两级式单相系统中的交直流耦合机理与Boost电路数学模型的建立,提出一种电流双反馈式纹波电流抑制措施。采取基于广义三阶积分的纹波提取与直流侧中间电压纹波的陷波抑制算法优化系统并网运行控制,并利用MATLAB对控制系统进行仿真分析与计算。最后,搭建了5kW并网实验系统,通过实验结果验证了所提控制策略的有效性与实用性。 展开更多
关键词 家庭储能 单相光伏逆变器 三阶广义积分 双反馈控制
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基于等效内部阻抗的单相电压控制型逆变器控制策略 被引量：9
4
作者 张元吉 赵晋斌 +2 位作者 王亚维 屈克庆 李芬 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期478-483,共6页
对于大量分布式电源接入配电网引起的高渗透率问题,传统的电流控制型逆变器在电网电压及频率的调节、电网故障时无缝切换等方面存在困难,为此提出了一种单相电压控制型策略。通过控制环路的设计和控制参数的设定,使得等效阻抗精确可控,... 对于大量分布式电源接入配电网引起的高渗透率问题,传统的电流控制型逆变器在电网电压及频率的调节、电网故障时无缝切换等方面存在困难,为此提出了一种单相电压控制型策略。通过控制环路的设计和控制参数的设定,使得等效阻抗精确可控,且从外特性上可模拟同步发电机的频率及电压控制特性,使逆变器具备调节电网电压和频率的功能,提升电网对分布式电源接纳能力。仿真及实验结果验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 单相逆变器 电压控制 等效阻抗 频率控制 幅值控制
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单相逆变系统建模与控制仿真研究 被引量：9
5
作者 易宏 代冀阳 伍家驹 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第8期127-131,226,共6页
非线性整流性负载是影响逆变器输出电压波形质量的主要因素。针对带非线性负载的单相逆变器,其输出波形畸变较大,动态性能差和总谐波畸变率(THD)较高的缺点。为了解决上述问题,首先要解决整流性负载的模型问题。用死区模型代替整流性负... 非线性整流性负载是影响逆变器输出电压波形质量的主要因素。针对带非线性负载的单相逆变器,其输出波形畸变较大,动态性能差和总谐波畸变率(THD)较高的缺点。为了解决上述问题,首先要解决整流性负载的模型问题。用死区模型代替整流性负载,得到具有整流性负载的单相逆变系统的仿真模型。采用了一种基于遗传算法优化的模糊控制方案,并在MATLAB上进行了仿真验证。仿真结果表明,模糊控制方法能同时实现逆变器的高精度稳态输出波形、较低的THD值和快速动态响应性能。 展开更多
关键词 单相逆变系统 整流性负载 模糊控制 遗传算法
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单相升降压型五电平逆变器拓扑及控制 被引量：9
6
作者 杨国良 张玉娜 +2 位作者 陈泰余 贾艳晓 方一鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期2922-2935,共14页
通过分析现有五电平逆变器拓扑的优缺点,提出一种具有升降压能力的五电平逆变器拓扑。相对于传统的多电平逆变器,新升降压型五电平逆变器具有能够实现升降压、拓扑简单、易于实现控制、功率器件少、开关损耗小等优点。在载波层叠调制策... 通过分析现有五电平逆变器拓扑的优缺点,提出一种具有升降压能力的五电平逆变器拓扑。相对于传统的多电平逆变器,新升降压型五电平逆变器具有能够实现升降压、拓扑简单、易于实现控制、功率器件少、开关损耗小等优点。在载波层叠调制策略下,对所提逆变器进行开环仿真,证明拓扑的升降压能力。基于传统的PR控制方法,对所提逆变器进行闭环设计并仿真。为了提高并网电流的质量,采用模型预测控制算法来对逆变器进行并网控制,通过仿真证明理论分析的正确性。并将这种控制方法与传统PR控制方法进行对比,突出模型预测的优越性。最后,基于该逆变器拓扑进行部分开环及闭环实验,验证了拓扑的可行性。 展开更多
关键词 五电平 单相逆变器 升降压 拓扑 模型预测控制
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基于MMC的新型牵引供电系统研究(一) 被引量：8
7
作者 常非 杨中平 林飞 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期41-46,共6页
针对目前电气化铁路电能质量中主要存在的负序问题,以及机车过分相难题,提出一种基于MMC(modular multilevel converter)结构的新型牵引供电系统。研究为牵引网电压提供幅值、相位和频率参考的三相-单相交直交变电所控制策略,包括环流... 针对目前电气化铁路电能质量中主要存在的负序问题,以及机车过分相难题,提出一种基于MMC(modular multilevel converter)结构的新型牵引供电系统。研究为牵引网电压提供幅值、相位和频率参考的三相-单相交直交变电所控制策略,包括环流抑制控制、三相整流器和单相逆变器控制。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了本文所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 新型牵引供电系统 模块化多电平换流器 环流抑制 三相整流器控制 单相逆变器控制
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单相并网/离网双模式逆变器控制策略综述 被引量：8
8
作者 陈亚爱 赵军伟 +2 位作者 周京华 石永帅 王赛 《电气传动》 北大核心 2020年第5期39-47,共9页
单相并网/离网双模式逆变器是分布式发电系统的重要组成部分,它既可工作于并网模式,将分布式发电装置产生的电能送入大电网;又可工作于离网模式,在大电网供电中断时将分布式电能提供给本地负载。基于广大学者对单相并网/离网双模式逆变... 单相并网/离网双模式逆变器是分布式发电系统的重要组成部分,它既可工作于并网模式,将分布式发电装置产生的电能送入大电网;又可工作于离网模式,在大电网供电中断时将分布式电能提供给本地负载。基于广大学者对单相并网/离网双模式逆变器的研究成果,主要对其控制策略进行分类和归纳,总结其控制特点和适用场合,为进一步深入研究单相并网/离网双模式逆变器提供参考。 展开更多
关键词 户用微电网 单相 双模式 逆变器 控制策略
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分布式电源单相并网逆变器控制方法研究 被引量：8
9
作者 朱昊 韦钢 +1 位作者 陈秋南 贺静 《电力科学与工程》 2013年第9期6-12,共7页
分布式发电系统通常采用逆变器并网,基于LCL滤波器的并网逆变器能够有效抑制高频谐波电流进入电网,因此得到广泛应用。对单相逆变器并网模式建立数学模型,基于频域分析理论,提出一种双环控制策略,内环电容电流控制增加系统阻尼,有效抑... 分布式发电系统通常采用逆变器并网,基于LCL滤波器的并网逆变器能够有效抑制高频谐波电流进入电网,因此得到广泛应用。对单相逆变器并网模式建立数学模型,基于频域分析理论,提出一种双环控制策略,内环电容电流控制增加系统阻尼,有效抑制谐振发生;外环并网电流控制实现对并网电流的精确控制,以及高功率因数并网。该控制策略有效抑制了谐振尖峰,增强了系统稳定性,实现了逆变器并网电流的优化控制和运行。该控制系统具有良好的动态特性,鲁棒性强,保证逆变器并网电流与电网电压同频率输出,且设计方案简单易行,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 单相逆变器 LCL滤波器 频域分析 双环控制策略 并网电流 鲁棒性测试
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采用PID和重复控制的逆变器波形控制策略 被引量：5
10
作者 孙朝晖 吴浩伟 +1 位作者 方斌 耿攀 《船电技术》 2010年第2期14-17,共4页
波形质量是大功率逆变器的重要性能指标,本文推导了单相逆变器的数学模型,分析影响逆变器输出波形畸变的主要因素。介绍了PID控制和重复控制的原理,根据75kVA逆变器的参数与要求,设计了将PID控制与重复控制相结合的控制策略。仿真和实... 波形质量是大功率逆变器的重要性能指标,本文推导了单相逆变器的数学模型,分析影响逆变器输出波形畸变的主要因素。介绍了PID控制和重复控制的原理,根据75kVA逆变器的参数与要求,设计了将PID控制与重复控制相结合的控制策略。仿真和实验结果表明该策略获得了较好的稳态和动态效果。 展开更多
关键词 单相逆变器 PID控制 重复控制
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单相光伏并网逆变器解耦控制策略研究 被引量：7
11
作者 宋树伟 阮毅 +1 位作者 周小杰 张霞 《电气传动》 北大核心 2014年第1期41-44,共4页
三相并网解耦控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)能够很好控制输入电网功率的有功和无功分量,调节并网功率因数,提高并网质量,提高直流母线电压的利用率,因此将三相并网解耦控制和SVPWM技术应用于单相光伏并网逆变器的控制中。通过逆变器输... 三相并网解耦控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)能够很好控制输入电网功率的有功和无功分量,调节并网功率因数,提高并网质量,提高直流母线电压的利用率,因此将三相并网解耦控制和SVPWM技术应用于单相光伏并网逆变器的控制中。通过逆变器输出真实和虚拟电流实现功率解耦,并给出单相SVPWM的原理和实现方法。实验结果表明,所设计解耦控制策略能够实现对逆变器功率因数有效控制、且动态性能良好,验证了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 单相并网 逆变器 解耦控制 空间矢量脉宽调制
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带多频段采样观测器的单相逆变器控制 被引量：6
12
作者 闫士杰 纪茂新 +1 位作者 黄丽萍 杨惠惠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期81-89,189,共9页
在单相逆变器控制系统中,当逆变器带非线性负载时,输出电压波形会出现畸变,存在幅值和相角误差。为解决上述问题,提出一种基于电流观测器的单相逆变器控制策略。首先应用傅里叶变换提取逆变器输出的基波电压,然后通过幅相分解,将逆变器... 在单相逆变器控制系统中,当逆变器带非线性负载时,输出电压波形会出现畸变,存在幅值和相角误差。为解决上述问题,提出一种基于电流观测器的单相逆变器控制策略。首先应用傅里叶变换提取逆变器输出的基波电压,然后通过幅相分解,将逆变器输出电压等效变换为电压幅值与相角,最后应用PI控制器控制逆变器输出电压波形为正弦波。控制系统实现时,采用前馈控制方法,来抑制谐波,提高逆变器输出波形质量。为解决因采样频率低而带来的逆变器输出电流估算精度下降的问题,在前馈控制时,采用多频段采样法来对电流谐波进行估算,从而提高了前馈控制的精度,进一步提高了逆变器输出波形质量。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性和实用性。 展开更多
关键词 单相逆变器 电流观测器 幅相控制 谐波补偿 多频段采样
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两级式光伏并网逆变器母线电压稳定算法研究 被引量：5
13
作者 曾斌 徐红兵 +1 位作者 陈凯 闵泽生 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期30-35,共6页
母线电压的稳定控制是两级式光伏逆变器长期、稳定运行的前提。目前常用于单相逆变器中点电位平衡控制的方法有:增加分压电容容值法和并联功率电阻法等,但这些方法并不能彻底消除母线电容偏压,并且增加了电路复杂性、降低了系统效率。... 母线电压的稳定控制是两级式光伏逆变器长期、稳定运行的前提。目前常用于单相逆变器中点电位平衡控制的方法有:增加分压电容容值法和并联功率电阻法等,但这些方法并不能彻底消除母线电容偏压,并且增加了电路复杂性、降低了系统效率。提出了一种通过调节并网电流的大小来控制母线电压稳定的方法,分别对高、低端母线电压进行采样,将采样值与期望值进行比较,将误差送到控制电路,并通过各自的母线控制器实现母线控制算法使其电压达到稳定状态。对基于这种控制算法的3 kW半桥光伏并网逆变器进行了针对性测试,测试结果证明了所提出的新型控制策略准确可行,适用于两级式光伏并网逆变器。 展开更多
关键词 并网逆变器 光伏逆变器 单相逆变器 半桥逆变 母线稳定 高低端分离控制
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基于PI+重复控制的单相逆变器研究 被引量：4
14
作者 吴健芳 王飞 赵佳伟 《通信电源技术》 2016年第4期9-11,共3页
逆变系统中,PI控制对低次谐波的抑制能力不够,而重复控制的时延环节注定了第一个周期无输出,影响系统的快速响应性。文中尝试在逆变器控制中融合PI的动态响应性能和重复控制对周期性扰动信号的抑制能力,提出了一种将PI和重复控制并联的... 逆变系统中,PI控制对低次谐波的抑制能力不够,而重复控制的时延环节注定了第一个周期无输出,影响系统的快速响应性。文中尝试在逆变器控制中融合PI的动态响应性能和重复控制对周期性扰动信号的抑制能力,提出了一种将PI和重复控制并联的控制方案,然后分析被控对象特性,依次设计PI控制器和重复控制器参数,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 单相逆变器 重复控制 PI+重复控制
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基于混合坐标系的单相逆变器控制及振荡抑制方法 被引量：4
15
作者 董德智 吴园园 +1 位作者 张涛 王悦 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期257-268,共12页
针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略。首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压... 针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略。首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压外环和电感电流内环分别在旋转坐标系和静止坐标系下实现。建立了静止坐标系下控制系统数学模型,在考虑正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)及数字计算等环节延时的前提下,分析了电流控制环路比例控制器参数的设计方法及约束条件,阐述了电流内环对逆变系统谐振峰的抑制作用,并引入Posicast控制,进一步消除逆变器的残留振荡。其次,以稳定裕度为指标,分别给出电压控制环路PI控制器比例和积分参数的设计方法,采用负载电流前馈解决负载扰动对逆变输出的影响。再从负载适应性和鲁棒性2个方面论证了所构建的逆变控制系统的良好性能。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略及理论分析的正确性和有效性。 展开更多
关键词 单相逆变器 混合坐标系 比例控制器 PI控制器 Posicast控制
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单相DC/AC逆变器控制策略研究
16
作者 马龙 苏文胜 蒋超 《控制与信息技术》 2024年第5期18-24,共7页
以往,对单相逆变器的研究都是基于静止坐标系的,其若采用传统PI控制器,则无法实现精准控制;而采用比例谐振调节器控制,则既复杂繁琐又存在很多限制条件。此外,在静止坐标系下,单相逆变器孤网/并网的切换较难实现。基于此,文章借鉴三相... 以往,对单相逆变器的研究都是基于静止坐标系的,其若采用传统PI控制器,则无法实现精准控制;而采用比例谐振调节器控制,则既复杂繁琐又存在很多限制条件。此外,在静止坐标系下,单相逆变器孤网/并网的切换较难实现。基于此,文章借鉴三相逆变系统在旋转坐标系下的控制方法,首先建立单相逆变器在旋转坐标系下的数学模型,然后给出其在dq坐标系下孤网运行、并网预同步和并网运行的控制策略,并通过dq坐标变换将变化的交流量变成恒定不变的直流量。这样,单相逆变器采用PI控制器便可以实现无差控制,而无需设计复杂的控制器,从而大大简化了单相逆变器的各种控制策略。最后,在dq旋转坐标系下对所提控制策略进行仿真及试验验证,结果显示,单相逆变器工作在孤网模式时,可输出50 Hz标准正弦波;当电网满足并网条件时,逆变器输出电压与电网电压可实现相位同步,为并网做准备;当并网运行时,逆变器从V/f控制转为PQ控制。该结果验证了所提方法的可行性和正确性。 展开更多
关键词 单相逆变器 dq坐标系 控制器 控制策略
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基于模糊自适应的改进型重复控制逆变器研究
17
作者 宋阳阳 曾洁 李延帅 《自动化与仪表》 2024年第8期112-116,共5页
该文以单相全桥逆变器为研究对象,在整体采用双重控制策略的基础上,引入了模糊控制技术,采用具有良好可调性与稳定性的模糊自适应PI控制器代替传统PI环节,使系统能够更好地抵抗各种非线性扰动问题,提高了系统的动态性能;同时,通过重复... 该文以单相全桥逆变器为研究对象,在整体采用双重控制策略的基础上,引入了模糊控制技术,采用具有良好可调性与稳定性的模糊自适应PI控制器代替传统PI环节,使系统能够更好地抵抗各种非线性扰动问题,提高了系统的动态性能;同时,通过重复控制减小输出电压的谐波含量,提高输出电压的质量,改善了系统的稳态特性。最后,对所提策略进行MATLAB/Simulink仿真验证,证实方法在面对不同扰动时仍具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 单相全桥逆变器 模糊自适应 重复控制 谐波抑制
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基于双目标预测控制的有源功率解耦方法
18
作者 王议锋 石怀栋 +3 位作者 马小勇 周健 陶珑 王忠达 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1-10,共10页
针对单相逆变器直流侧的二次功率脉动问题,提出一种基于双目标预测控制的有源功率解耦方法。首先,分析降压型功率解耦电路的工作原理,并基于虚拟阻抗思想控制解耦电路模拟串联LC谐振器的阻抗特性,由此推导出解耦电感电流给定值表达式;其... 针对单相逆变器直流侧的二次功率脉动问题,提出一种基于双目标预测控制的有源功率解耦方法。首先,分析降压型功率解耦电路的工作原理,并基于虚拟阻抗思想控制解耦电路模拟串联LC谐振器的阻抗特性,由此推导出解耦电感电流给定值表达式;其次,基于模型预测控制理论,构造解耦电感电流跟踪和解耦电容电压平均值稳压控制的双目标代价函数,将传统的双闭环功率解耦控制方法简化为单环控制问题;然后,对于预测控制带来的延时问题,提出一种延时补偿优化方法,改善系统动态特性。所提方法在主逆变电路中仅需采样直流母线电压,有利于有源功率解耦电路的模块化设计和即插即用。仿真和实验验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 单相逆变器 有源功率解耦 模型预测控制 虚拟阻抗
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一种三相三电平整流器在变频空调中的应用 被引量：3
19
作者 王男 陆飞 +2 位作者 杨喜军 郑水波 尹德斌 《电气自动化》 2013年第2期17-19,22,共4页
考虑到满足功率等级以及谐波电流限制等因素,较大功率家用和轻型商业变频空调的前级功率电路逐渐开始采用三相可控整流器。在分析一种由两只三电平单相整流器构成的三相三电平整流器工作原理的基础上,将其应用到变频空调的整流器设计中... 考虑到满足功率等级以及谐波电流限制等因素,较大功率家用和轻型商业变频空调的前级功率电路逐渐开始采用三相可控整流器。在分析一种由两只三电平单相整流器构成的三相三电平整流器工作原理的基础上,将其应用到变频空调的整流器设计中,采用传统单相PFC的电压外环和电流内环的双环控制和错相控制进行了理论分析和仿真分析,所得结果验证了三相三电平整流器的具有设计容易、单位输入功率因数等优点,没有电感均流和输出均压问题。 展开更多
关键词 三相整流器 单相整流器 变频空调 三电平 双环控制
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基于PID和重复控制的三相四桥臂逆变器的研究 被引量：2
20
作者 路颜 高锋阳 张红生 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期91-95,共5页
在三相四桥臂逆变器被解耦成三个单相逆变器的基础上,提出了一种PID与重复控制相结合的控制策略.首先采用开关周期平均法和旋转坐标变换,建立旋转坐标系下的平均大信号模型,在此模型的基础上设计简单明了的PID控制器.其次对整个系统进... 在三相四桥臂逆变器被解耦成三个单相逆变器的基础上,提出了一种PID与重复控制相结合的控制策略.首先采用开关周期平均法和旋转坐标变换,建立旋转坐标系下的平均大信号模型,在此模型的基础上设计简单明了的PID控制器.其次对整个系统进行重复控制器的设计,居于外环的重复控制可以减小周期性扰动产生的畸变,提高系统的稳态性能.仿真结果表明,在不平衡负载和非线性负载情况下,逆变器都能够保持完好的电压输出特性和良好的动态特性. 展开更多
关键词 三相四桥臂逆变器 单相逆变器 PID控制 重复控制 解耦控制
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