亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙向能量流動的T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器研究?

        2021-07-16 14:04:56胡衛(wèi)豐周洪益侍紅兵李正佳
        電子器件 2021年3期
        關(guān)鍵詞:扇區(qū)框圖電平

        胡衛(wèi)豐,周 宇,周洪益,侍紅兵,李正佳

        (1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司,江蘇 鹽城 224000;2.蘇州華天國科電力科技有限公司,江蘇 蘇州 215002)

        隨著社會的發(fā)展,能源的短缺,新型綠色清潔型能源成為主流能源得到了迅猛發(fā)展。清潔能源發(fā)展的同時,為了減少能源的消耗,能量雙向流動的電力電子變換器成為人們研究的重點之一。因而電源應(yīng)用場所都要求變換器拓撲具有能量雙向流動的功能,例如蓄電池的充放電[1]、直流微電網(wǎng)[2]、光伏并網(wǎng)等[3]。T 型三電平逆變器作為能量雙向流動的變換器拓撲結(jié)構(gòu)之一,在光伏并網(wǎng)以及儲能設(shè)備之間的能量轉(zhuǎn)換起到了至關(guān)重要的作用。

        文獻[4-5]提出了一種PQ 控制方法,在逆變器進行并網(wǎng)時能夠?qū)δ孀兤鞯妮敵龉β蔬M行控制,從而控制并網(wǎng)電流。文獻[6]提出一種兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的并網(wǎng)電流控制方案,但是比例積分控制器的使用使得這一方法的抗干擾能力不足。文獻[7]介紹了一種基于電流正序、負序和零序分量的控制方法,涉及多個控制器,設(shè)計較為復(fù)雜。文獻[8]介紹了一種重復(fù)控制用于并網(wǎng)電流的調(diào)節(jié),但是這一方法的實現(xiàn)較為復(fù)雜。文獻[9]設(shè)計了一種滯環(huán)控制,通過調(diào)節(jié)滯環(huán)的帶寬來實現(xiàn)穩(wěn)定性,但是其參數(shù)選取較難。

        本文以T 型三電平逆變器為研究對象,詳細介紹了空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)策略,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了電壓電流雙閉環(huán)控制,只需要改變參考值就可以實現(xiàn)T 型三電平逆變器的能量雙向流動。

        1 拓撲及SVPWM 調(diào)制策略分析

        T 型三電平逆變器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。從圖中可以看出,每一相均由4 個帶有反并聯(lián)二極管的IGBT 組成,分別為Sx1、Sx2、Sx3、Sx4,x=a,b,c。三相結(jié)構(gòu)完全相同,共用中點O,經(jīng)過濾波電感L并網(wǎng)。直流側(cè)兩個電容中點即為O。

        圖1 T 型三電平逆變器拓撲

        SVPWM 調(diào)制策略的基本原理是通過合成的電壓矢量來代替參考電壓矢量,而參考電壓則是旋轉(zhuǎn)電壓矢量,即通過這種方式得到如何用開關(guān)狀態(tài)的電壓矢量得到工頻正弦電壓,也就是最終的輸出電壓[10-14]。

        T 型三電平逆變器的SVPWM 調(diào)制策略實現(xiàn)步驟可以概括為:

        (1)扇區(qū)判斷:區(qū)分參考電壓矢量的大小扇區(qū);

        (2)矢量選擇:通過最近原則,得到合成該參考電壓的三個基本矢量;

        (3)計算矢量作用時間:得到這三個基本矢量的作用時間;

        (4)確定開關(guān)順序:按照開關(guān)動作最少以及損耗最小的原則,確定開關(guān)動作順序。

        大扇區(qū)Ⅰ小扇區(qū)1 的基本矢量作用時間T1、T3、T2分別與大扇區(qū)Ⅱ小扇區(qū)1 的T1、T2、T3相同;大扇區(qū)Ⅱ小扇區(qū)2 的矢量作用時間T1、T3、T2分別與大扇區(qū)Ⅰ小扇區(qū)2 的矢量作用時間T1、T2、T3相同;依據(jù)前文所述,即可得出大扇區(qū)Ⅱ小扇區(qū)3~大扇區(qū)劃分如圖2 所示,一共分為6 個大扇區(qū)和每個大扇區(qū)內(nèi)的4 個小扇區(qū)。因此無論參考電壓矢量位于何處,都能由最近的三個基本矢量進行合成得到。具體扇區(qū)判斷準則可參照文獻[10]。

        圖2 扇區(qū)劃分

        當?shù)玫絽⒖茧妷菏噶克诘纳葏^(qū)后,即要根據(jù)最近的三個基本空間矢量合成參考電壓矢量。首先要判斷是由哪三個基本矢量來合成,之后根據(jù)伏秒平衡原理,即可計算出三個基本電壓矢量的作用時間,如式(1)所示:

        式中:T1、T2、T3為三個靜態(tài)矢量u1、u2和u3的作用時間,Ts為開關(guān)周期的時間。依據(jù)式(1)即可求解得到T1、T2、T3的值,即三個基本矢量的作用時間。

        如表1 所示為大扇區(qū)Ⅰ的基本矢量作用時間。扇區(qū)Ⅱ小扇區(qū)6 與大扇區(qū)Ⅰ小扇區(qū)3~大扇區(qū)Ⅰ小扇區(qū)6 矢量作用時間的對應(yīng)關(guān)系。還得出得結(jié)論是奇數(shù)大扇區(qū)的基本矢量作用時間完全一致,同樣偶數(shù)大扇區(qū)的基本矢量作用時間也完全一致。依據(jù)上述可得出結(jié)論,僅需要求解出大扇區(qū)Ⅰ中各小扇區(qū)所有的矢量作用時間,即根據(jù)上述結(jié)論計算得出其他所有扇區(qū)的基本矢量作用時間[11]。

        表1 大扇區(qū)Ⅰ的基本矢量作用時間

        得到空間電壓矢量作用的時間后,選取開關(guān)狀態(tài)應(yīng)考慮如下三點:

        (1)為了盡量減小開關(guān)損耗,在一種開關(guān)狀態(tài)切換到另一種開關(guān)狀態(tài)的過程中,僅能改變同一相橋臂上的開關(guān)器件狀態(tài);

        (2)轉(zhuǎn)換扇區(qū)時,盡量少的轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài);

        (3)開關(guān)狀態(tài)的改變要盡量減小對中點電壓波動的影響。

        根據(jù)以上原則,這里采用七段式開關(guān)順序,盡量使得開關(guān)器件狀態(tài)得變換次數(shù)最少,從而減少變換器的開關(guān)損耗。

        據(jù)圖3 可以得出,開始為負的小矢量,且每一段僅有一個開關(guān)狀態(tài)改變,七段式開關(guān)順序以第四段呈對稱關(guān)系,以此保證最優(yōu)的開關(guān)順序,同理采用該原則即可得其他扇區(qū)的開關(guān)順序,可參考文獻[11]。

        圖3 七段式開關(guān)順序圖

        2 電壓電流雙閉環(huán)控制

        如圖4 所示為電流解耦控制框圖,在dq坐標系下,電壓電流在d、q軸的分量均為直流量,且在PI 環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)下可以實現(xiàn)無靜差調(diào)節(jié),電流iq的前向通道含有關(guān)于id的負分量,而電流id的前向通道也含有關(guān)于iq的正分量,圖4 為實現(xiàn)解耦的控制框圖。

        圖4 電流解耦控制框圖

        如圖5 所示為電流內(nèi)環(huán)控制框圖,Td為PWM信號延遲時間,一般取0.5 倍的開關(guān)周期,KPWM則表示變換器開關(guān)增益。

        圖5 電流內(nèi)環(huán)控制框圖

        式(2)為電流內(nèi)環(huán)的開環(huán)傳遞函數(shù):

        從而得到電流內(nèi)環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:

        由上式可明顯看出,電流內(nèi)環(huán)是一個標準的二階系統(tǒng),而根據(jù)經(jīng)驗,一般將ξ取為0.707,系統(tǒng)能夠具有較好的快速性、動態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性??扇I 參數(shù)如下:

        如圖6 所示為電壓外環(huán)控制框圖,將電流內(nèi)環(huán)視為慣性積分環(huán)節(jié)。

        圖6 電壓外環(huán)控制框圖

        其中調(diào)制比m取為1,據(jù)此可得到電壓外環(huán)的傳遞函數(shù)如下式:

        電壓外環(huán)為一個二階系統(tǒng),為使系統(tǒng)具有較好的魯棒性,及較快的響應(yīng)速度,PI 參數(shù)可以選取為:

        式中:n的取值范圍為:0~1。

        3 結(jié)果驗證

        為了驗證本文所提的能量雙向流動的方法有效性,對上述方法進行了仿真驗證,同時搭建了實驗平臺對其進行驗證。規(guī)定電流從直流側(cè)流向交流側(cè)為正方向。

        系統(tǒng)仿真參數(shù)如表1 所示。

        表1 系統(tǒng)仿真參數(shù)

        (1)整流模式

        如圖7 所示為整流模式下的dq軸電流波形,給定id為-20 A,iq為0,以此保證功率因數(shù),此時直流側(cè)電壓給定400 V,從圖中可以看出電流跟蹤效果較好。如圖8 所示為并網(wǎng)電流和A 相電壓波形,從圖中可以看出,三相電流對稱,同時A 相電壓電流相位相反,可以證明此時工作于整流模式。

        圖7 整流模式下dq 軸電流波形

        圖8 整流模式下并網(wǎng)電流及電壓波形

        (2)逆變模式

        如圖9 所示為逆變模式下的dq軸電流波形,給定id為20 A,iq為0,以此保證功率因數(shù),此時直流側(cè)電壓給定800 V,從圖中可以看出電流跟蹤效果較好。如圖10 所示為并網(wǎng)電流和A 相電壓波形。從圖中可以看出,三相電流對稱,同時A 相電壓電流相位相同,可以證明此時工作于逆變模式。

        圖9 逆變模式下dq 軸電流波形

        (3)整流模式切換為逆變模式

        如圖11 所示為整流模式切換為逆變模式下的dq軸電流波形,給定id為負數(shù)切換為正數(shù),iq為0,以此保證功率因數(shù),此時直流側(cè)電壓給定從400 V切換為800 V,從圖中可以看出電流跟蹤效果較好。如圖12 所示為并網(wǎng)電流和A 相電壓波形。從圖中可以看出,三相電流對稱,整流模式切換為逆變模式較為平穩(wěn)。

        圖11 整流模式切換為逆變模式下dq 軸電流波形

        圖12 整流模式切換為逆變模式下并網(wǎng)電流及電壓波形

        (4)逆變模式切換為整流模式

        如圖13 所示為逆變模式切換為整流模式下的dq軸電流波形,給定id為正數(shù)切換為負數(shù),iq為0,以此保證功率因數(shù),此時直流側(cè)電壓給定從800 V切換為400 V,從圖中可以看出電流跟蹤效果較好。如圖14 所示為并網(wǎng)電流和A 相電壓波形。從圖中可以看出,三相電流對稱,逆變模式切換為整流模式較為平穩(wěn)。

        圖13 逆變模式切換為整流模式下dq 軸電流波形

        圖14 逆變模式切換為整流模式下并網(wǎng)電流及電壓波形

        如圖15 以及圖16 所示為整流模式和逆變模式下的并網(wǎng)電壓電流以及d軸電流波形,顯然實驗結(jié)果與仿真結(jié)果一致。

        圖15 整流模式下并網(wǎng)電流及電壓波形

        圖16 逆變模式下并網(wǎng)電流及電壓波形

        4 結(jié)語

        本文針對雙向T 型三電平逆變器拓撲,在SVPWM 調(diào)制策略的基礎(chǔ)上,設(shè)計了電壓電流雙閉環(huán)控制器,以此來實現(xiàn)能量的雙向流動。從結(jié)果中可以看出,通過改變電流給定的正負可以控制系統(tǒng)工作于整流模式或者逆變模式,或者兩種模式之間切換,驗證了本文所提方法的有效性。

        猜你喜歡
        扇區(qū)框圖電平
        分階段調(diào)整增加扇區(qū)通行能力策略
        南北橋(2022年2期)2022-05-31 04:28:07
        捷豹I-PACE純電動汽車高壓蓄電池充電系統(tǒng)(三)
        電路圖2017年凱迪拉克XT5
        U盤故障排除經(jīng)驗談
        算法框圖的補全
        基于貝葉斯估計的短時空域扇區(qū)交通流量預(yù)測
        NPC五電平Z源逆變器的設(shè)計研究
        重建分區(qū)表與FAT32_DBR研究與實現(xiàn)
        基于三電平光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的研究與實踐
        基于NPC三電平變換器的STATCOM研究
        電測與儀表(2015年2期)2015-04-09 11:28:58
        亚洲午夜无码av毛片久久| 久久国产成人精品av| 国产精品妇女一区二区三区| 红桃av一区二区三区在线无码av| 少妇高潮av久久久久久| 亚洲a∨无码男人的天堂| 日日碰狠狠添天天爽无码| 中文字幕乱码免费视频| 在线看片无码永久免费aⅴ| 先锋影音av最新资源| 亚洲精品国精品久久99热一| 久久久精品国产亚洲成人满18免费网站| 欧美亚洲高清日韩成人| 久久久久久岛国免费网站| 国产亚洲一区二区三区三州| 亚洲一区域二区域三区域四| 日本女优激情四射中文字幕| 国产极品少妇一区二区| 99精品国产丝袜在线拍国语| 熟妇人妻av中文字幕老熟妇| 亚洲欧洲日韩免费无码h| 欧洲一级无码AV毛片免费| 青青草绿色华人播放在线视频| 久久精品国产亚洲av久按摩| 好吊妞视频这里有精品| 成人区人妻精品一区二区不卡网站| 精品人妻人人做人人爽夜夜爽| 岛国AV一区二区三区在线观看| 亚洲午夜久久久精品国产| 亚洲av网一区二区三区成人| 国产一区二区三区在线蜜桃| 久久久久亚洲av综合波多野结衣| 在线观看热码亚洲av每日更新| 亚洲另类自拍丝袜第五页| 精品不卡久久久久久无码人妻 | 色哟哟最新在线观看入口| 久久综合狠狠色综合伊人 | 亚洲毛片αv无线播放一区| 日本高清不在线一区二区色| 亚洲中文字幕高清视频| 午夜免费观看国产视频|