Анализ подключения трехфазного инвертора.
Предлагается соединение трехфазного инвертора с нейтральным соединением, т.е. трехфазный четырехпроводный инвертор. Система ИБП питается от трехфазного четырехпроводного инвертора, а напряжение нейтральной точки нагрузки низкое, чтобы удовлетворить требования системы. Четырехходовые инверторы эффективно обеспечивают соединение нейтрали в трехфазной четырехпроводной системе. Они используются во многих приложениях для управления током нейтрали, вызванным несбалансированной и нелинейной нагрузкой. Несбалансированная нагрузка становится нелинейной там, где доступна нейтраль нагрузки. Инвертор с четырьмя ветвями производит три выходных напряжения независимо с одной дополнительной ветвью. Главной особенностью трехфазного инвертора с дополнительной нейтральной ветвью является его способность справляться с асимметрией нагрузки в системе. Целью трехфазного инвертора с четырьмя ножками является поддержание желаемой синусоидальной формы волны выходного напряжения для всех условий нагрузки и переходных процессов. Нейтральное соединение присутствует для обработки тока заземления из-за несбалансированных нагрузок. Выполнимость предлагаемого метода модуляции проверяется с помощью Matlab/Simulink.
Новый подход к адаптации обычного прямого управления мощностью (DPC) для приложений с высокой мощностью, где часто требуется LCL-фильтр третьего порядка. Фильтр LCL может вызвать сильный резонанс и требует дополнительных усилий для управления системой. Применение DPC для управления инвертором источника напряжения трехфазного инвертора, подключенного к сети через фильтр, еще не рассматривалось. Анализ подключения трехфазного инвертора.В этой статье предлагается и анализируется добавление стратегии активного демпфирования вместе с контуром управления подавлением гармоник к обычному DPC. Стационарные, а также динамические характеристики предлагаемой системы проверяются результатами моделирования и экспериментальными измерениями.
Прямое пространственно-векторное управление фильтром активной мощности (АФС) на основе включения трехфазного инвертора. Предлагаемый метод косвенно генерирует опорный компенсационный ток, используя эквивалентную проводимость основной составляющей, используя управление напряжением в цепи постоянного тока APF. Предлагаемое управление может выборочно выбирать гармонические составляющие тока с помощью быстрого преобразования Фурье в реальном времени для создания компенсационного тока. Компенсационный ток представлен во вращающейся системе координат с выбранными состояниями переключения из таблицы переключений, реализованной в программируемой пользователем вентильной матрице. Кроме того, представлен трехфазный четырехпроводный АПФ на основе трехуровневого инвертора с фиксацией нейтрали. Предлагаемый APF устраняет гармоники во всех трех фазах, а также ток нейтрали. Трехфазная трехпроводная инверторная система NPC может использоваться как трехфазная четырехпроводная система, поскольку разделенные конденсаторы постоянного тока обеспечивают нейтральное соединение.
Увеличение количества однофазных распределенных генераторов и несбалансированных нагрузок в системе электроснабжения может привести к дисбалансу трехфазных напряжений, что приведет к повышенным потерям и нагреву. Перед операторами распределительных сетей (DNO) все чаще стоят задачи по поддержанию требуемого качества электроэнергии. Чтобы уменьшить дисбаланс напряжения, DNO стремятся подключать более крупные блоки DG к трем фазам вместо однофазного подключения. Подключение трехфазного инвертора может быть реализовано посредством подключения трехфазного инвертора или трехфазного инвертора. Каждая топология инвертора может быть реализована с различными стратегиями управления. Система управления может быть оснащена функциями фильтрации активной мощности, которые могут улучшить качество электроэнергии. В данной работе исследуется влияние подключения блоков ДГ посредством трехфазного инверторного соединения однофазного соединения на несимметрию напряжения.
Последовательное соединение силовых ячеек в асимметричных каскадных конфигурациях помогает устранить избыточные выходные уровни и максимизировать количество различных уровней, генерируемых инвертором. Представлена новая конфигурация трехфазного инвертора с асимметричным каскадным подключением инвертора источника напряжения. Эта структура состоит из последовательно соединенных подмногоуровневых блоков инверторов. Количество используемых ключей, изолированных цепей управления затвором, напряжение на ключах, площадь установки и стоимость значительно снижены. Напряжения постоянного тока в каскадных ячейках в каждой ветви инвертора образуют арифметическую последовательность с общей разностью E. С выбранными источниками постоянного тока инвертора можно эффективно применять методы управления с высокочастотной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) без потери модульности. Были успешно применены методы низкочастотной и синусоидальной ШИМ. Таким образом, демонстрируется высокая гибкость модуляции предлагаемого инвертора.
Предусмотрен небольшой инвертор с высокой виброустойчивостью, способный определять фазный ток, не требуя разработки сложного управляющего программного обеспечения и не вызывая каких-либо искажений тока. Шунтирующие резисторы, служащие своеобразным детектором тока, предусмотрены, соответственно, между переключающими элементами нижнего плеча только в двух фазах — и минусовой стороне источника питания постоянного тока.Анализ подключения трехфазного инвертора. Идентичный период включения уменьшен из периодов включения переключающих элементов плеча в несущем цикле полностью для трех фаз. Следовательно, фазный ток определяется для двух фаз, снабженных шунтирующими резисторами. Инвертор может определять фазный ток, не усложняя программное обеспечение управления и не вызывая каких-либо искажений тока, управляя схемой инвертора с помощью программного обеспечения управления, встроенного в схему управления через соединительные линии.
Преобразователи мощности в приложениях для подключения к сети обычно используют метод синусоидальной широтно-импульсной модуляции (SPWM). Пассивные фильтры используются для ослабления генерируемых пульсаций тока переключения и уменьшения резонансов между сетью и инвертором. Подключение инвертора первого порядка, второго порядка и трехфазного инвертора являются типичными фильтрами для инверторов источника напряжения, подключенных к сети. На практике из-за требований к размеру, весу и стоимости системы фильтр LCL чаще всего используется среди других для интеграции трехфазного VSI в сеть. Однако на стабильность системы управления влияет характеристика недостаточного демпфирования фильтра LCL, поэтому это создает проблемы для проблемы управления. Многочисленные стратегии управления, такие как повторяющееся, прогнозирующее, многоконтурное управление и гистерезисное регулирование, были предложены для повышения стабильности VSI, подключенных к сети.
В этой статье была исследована трехфазная двухрежимная инверторная система, входом которой была система банка батарей с фотоэлектрической генерацией. Эта система может работать в автономном режиме путем подключения к локальной нагрузке, а также в режиме подключения к сети путем параллельного подключения к сети. В автономном режиме система работала как источник напряжения, а в режиме подключения к сети выходной ток инвертора регулировался в соответствии с сетью. Алгоритм перехода для ограничения пускового тока и быстрого определения состояния переключателя и сети обеспечивает плавный переход между подключением к сети и автономностью. Преимущество этой инверторной системы состоит в простой структуре и простоте реализации, поэтому она подходит для микросетей.
Предлагаемая работа заключается в разработке силового электронного преобразователя для уменьшения проблем с качеством электроэнергии. Из-за более широкого использования силовых электронных преобразователей для обработки энергии вопросы качества электроэнергии стали горячей темой исследований в недавнем прошлом. По мере увеличения уровня мощности уровень напряжения соответственно увеличивается для получения удовлетворительной эффективности. За последние десятилетия номинальное напряжение высоковольтных полупроводников с быстрым переключением, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), увеличилось. Тем не менее, существует необходимость в последовательном соединении коммутационных аппаратов. В этой области применения многоуровневый преобразователь мощности демонстрирует растущую популярность. Основными преимуществами топологий многоуровневого преобразователя являются низкий уровень искажений формы выходного сигнала и ограниченная нагрузка напряжения на коммутационные устройства и, следовательно, снижение электромагнитных помех на форме выходного сигнала. Основными недостатками являются более высокая сложность и более сложное управление, но это можно преодолеть с помощью современных цифровых контроллеров.
Он имеет ту же конструкцию, что и обычный трехфазный инвертор, подключаемый к однофазной трехпроводной системе распределения. Хотя предлагаемая схема не имеет выходного трансформатора, она может быть эквивалентно выполнена как однофазный двухкаскадный инвертор путем отвода полюсного трансформатора в системе электроснабжения. Управляя соответствующей схемой, выходные токи могут быть получены в виде пятиуровневых сигналов, а их искажения могут быть значительно уменьшены. Он применяется к интерактивной системе накопления электроэнергии с батареями, и экспериментально обсуждаются основные разрядные характеристики.
С увеличением использования возобновляемых источников изучение схем управления для лучшего управления системами распределенной генерации и подключением к сети стало очень важным для достижения большей стабильности системы. Анализ подключения трехфазного инвертора.В данной диссертации исследуется схема управления взаимосвязью между источником постоянного тока и сетью переменного тока. В Simulink изучается и моделируется возможная схема управления. Поведение системы анализируется, подвергая ее различным изменениям параметров и условий сети. Реализация схемы осуществляется с использованием модели dSpace и Simulink. В этой диссертации выполняется и тестируется только реализация низкого напряжения.
Использование трехфазных инверторов напряжения (преобразователей постоянного тока в переменное) часто встречается в системе электроснабжения, например, при соединении фотоэлектрических элементов с остальной частью сети. В статье предлагается нелинейный метод управления с обратной связью для трехфазного инверторного соединения, основанный на дифференциальной теории неравномерности и новом методе нелинейной фильтрации под названием нелинейный фильтр Калмана без производных. Во-первых, показано, что динамическая модель инвертора является дифференциально плоской. Это означает, что все его переменные состояния и управляющие входы могут быть записаны как функции одной алгебраической переменной, которая является плоским выходом. Используя свойства дифференциальной плоскостности, показано, что модель инвертора может быть преобразована к линейной канонической (бруновской) форме. Для последнего описания становится возможным проектирование контроллера с обратной связью по состоянию, например, с использованием методов размещения полюсов. Кроме того, для оценки неизмеряемых переменных состояния линеаризованного эквивалента инвертора используется нелинейный фильтр Калмана без производных.
Математическая модель, основанная на теории Паркса, позволяет провести анализ всего спектра (электромобиль; преобразователь частоты) для привода электрического троллейбуса, изготовленного на ASTRA Bus Arad. Для удаления высших гармоник используется ШИМ-форма напряжения питания, заданная в общем случае. Рабочие характеристики электродвигателя задаются на субноминальной частоте и при различных углах расположения управляющих коммутационных элементов в конструкции инвертора. Напряжения в статоре эквивалентной машины определяются тремя составляющими: основной составляющей; вторая составляющая, соответствующая гармоникам более высокого порядка, которые вращаются в непосредственной связи; и соответствующий третий компонент гармоник более высокого порядка, которые вращаются в обратном направлении. Разработанная математическая модель поможет определить гармоники, оказывающие негативное влияние на работоспособность.
Диссертация посвящена использованию системы накопления энергии маховика в приложениях для выравнивания нагрузки коммунальных предприятий. Представленная работа состоит из двух частей: во-первых, оценка схем выравнивания нагрузки коммунальных предприятий с использованием FESS в качестве носителя энергии, а во-вторых, разработка силового электронного интерфейса FESS с коммунальными предприятиями. В диссертации представлено исследование по оценке схем выравнивания нагрузки FESS в британской электроснабжающей и распределительной компании. Он определяет и количественно оценивает затраты и выгоды схем, а также проводит финансовую оценку на основе методов чистой приведенной стоимости и внутренней нормы прибыли. Результаты показывают, что схемы DSM, использующие FESS, могут быть финансово жизнеспособными для британского предприятия по поставке и распределению электроэнергии в сценарии массового производства FESS, а также предоставляют производителям и разработчикам FESS целевые затраты для таких приложений. Сделанные выводы служат мотивацией для дальнейших технических исследований, проводимых в рамках программы работы.
По сравнению с традиционными контроллерами, такими как ПИ-регуляторы, основанные на классической теории управления, в статье теория пассивного управления применяется к конструкции трехфазных инверторных контроллеров LCL, подключенных к сети. Создана математическая модель системы на основе Эйлера-Лагранжа, и метод демпфирования ловушки используется для подавления резонансных всплесков, генерируемых системой, чтобы система удовлетворяла требованиям подключения к сети. Результаты моделирования подтверждают работоспособность схемы.
В качестве коммерческого интерфейса трехфазные инверторы источников напряжения (VSI) обычно оснащены для преобразования энергии для экспорта мощности постоянного тока из наиболее распределенной генерации (DG) в коммунальную сеть переменного тока. Преобразователи источника напряжения не только берут на себя ответственность за преобразование мощности в нагрузку, но также поддерживают напряжение сети в точке общего подключения (PCC), что зависит от состояния подключенных к сети нагрузок. В данной статье исследуется краевое столкновение и механизм его взаимодействия между ВСИ, резистивными взаимодействующими нагрузками и сетками, что проявляется в попеременном появлении инвертирующих и выпрямляющих операций, когда нормальная работа прекращается и предполагается новая.Анализ подключения трехфазного инвертора. Их взаимное влияние на исследуемое качество электроэнергии вызовет проблему стабильности схемы и еще больше ухудшит способность VSI к регулированию напряжения за счет резкого повышения гармоник напряжения в сети. С точки зрения проектирования обнаружено, что операция столкновения границ будет индуцироваться в неподходящем пространстве параметров по отношению к линиям передачи.
В настоящее время многоуровневые инверторы широко используются в силовой электронике. Многоуровневые инверторы рекомендуются для приложений среднего и высокого напряжения. Многоуровневые инверторы стали более популярными благодаря уменьшенным потерям при переключении, низким затратам, низким гармоническим искажениям и способности работать с высоким напряжением по сравнению с традиционными инверторами PWM. В данной статье рассматривается гибридный многоуровневый преобразователь, который представляет собой синтез многоуровневого инвертора с фиксированной нейтральной точкой и каскадного каскада. Гибридный многоуровневый преобразователь предлагается для среднего напряжения большой мощности. Предлагаемый преобразователь состоит из инвертора-источника напряжения, соединенного с полумостовыми модулями на каждой фазе. При предлагаемом подключении большая часть энергии может быть получена с помощью УИС путем подключения одиночного многоимпульсного выпрямителя. Меньшие доли мощности обрабатываются в модулях полумоста. Схема модуляции гибридного многоуровневого инвертора естественным образом реализуется с помощью логической схемы.
С ростом использования инверторов в распределенной генерации проблема введенных гармоник становится критической. Эти гармоники требуют подключения фильтров нижних частот между инвертором и сетью. В этой статье представлен метод проектирования выходного LC-фильтра в приложениях, связанных с сетью, в системах распределенной генерации. Конструкция соответствует стандартам гармоник, которые определяют уровень гармоник тока, подаваемых в сеть. Получены аналитические выражения для максимального пульсирующего тока индуктора. Конструкция конденсатора фильтра зависит от допустимого уровня переключающих компонентов, подаваемых в сеть. Исследованы и оценены различные методы демпфирования пассивных фильтров для подавления влияния резонанса. Смоделированные результаты включены для проверки полученных выражений.
Для трехфазных четырехпроводных компенсаторов качества электроэнергии разработан двухуровневый четырехветвевой инвертор. Когда он применяется к компенсаторам средней и большой мощности, напряжение на каждом переключателе настолько велико, что соответствующее dv/dt вызывает большие электромагнитные помехи. Топологии инвертора с многоуровневым источником напряжения являются хорошими заменителями, поскольку они могут снизить стрессовое напряжение и улучшить содержание гармоник на выходе. Существующий трехуровневый инвертор с зажимом нейтральной точки (NPC) в трехфазных трехпроводных системах также может использоваться в трехфазных четырехпроводных системах, поскольку разделенные конденсаторы постоянного тока обеспечивают соединение нейтрали. В этой статье представлено сравнительное исследование трехуровневого инвертора NPC с четырьмя опорами и трехуровневого инвертора NPC. Предлагается быстрая и обобщенная применимая трехмерная пространственная векторная модуляция (3DSVM) для управления трехуровневым инвертором NPC в трехфазной четырехпроводной системе. Компонент нулевой последовательности каждого вектора рассматривается для реализации компенсации тока нейтрали.
Двунаправленный инвертор может работать как в режиме подключения к сети, так и в режиме выпрямления с коррекцией коэффициента мощности. Предлагаемое управление включает два подхода, один подход к регулированию линейного цикла (OLCRA) и один шестой подход к регулированию линейного цикла (OSLCRA), которые учитывают емкость шины постоянного тока и управляют напряжением шины постоянного тока для отслеживания линейной зависимости между напряжение шины постоянного тока и ток катушки индуктивности инвертора. Поскольку для обоих подходов требуется параметр емкости шины постоянного тока, в этой статье сначала представлено определение размера конденсатора шины постоянного тока и метод онлайн-оценки емкости. С помощью OLCRA инвертор настраивает напряжение на шине постоянного тока в каждом линейном цикле, что может снизить частоту изменения режима работы и искажения тока. OSLCRA корректирует команду тока каждую одну шестую линейного цикла, чтобы адаптироваться к резким изменениям напряжения на шине постоянного тока.
Для подключения распределенных источников энергии к коммунальной сети обычно требуется электронный преобразователь мощности для обработки локально генерируемой энергии и подачи тока в систему. Если источник обеспечивает постоянное напряжение, преобразователь должен быть в состоянии производить переменный ток с высоким коэффициентом мощности и малыми искажениями. Те же аспекты, связанные с искажениями напряжения и тока, вызванными нелинейными нагрузками, могут быть рассмотрены для ввода мощности в сеть. В отсутствие специального стандарта в этом документе в качестве ссылки используются пределы гармоник тока, указанные в международных стандартах. Обоснованием такого подхода является то, что из-за деградации сетевого напряжения нет разницы между инжектируемым и поглощаемым током. В данной работе представлен трехфазный инвертор, использующий низкочастотную коммутацию. В топологию инвертора добавлена вспомогательная цепь для уменьшения искажения выходного напряжения, что улучшает форму волны тока.
Чтобы исследовать производительность системы для подключения к сети, была спроектирована, изготовлена и построена фотоэлектрическая система производства электроэнергии мощностью 50 кВт, включающая трехфазный инвертор постоянного/переменного тока. В этом документе описывается конструкция системы и производительность фотоэлектрической электростанции мощностью 50 кВт, которая состоит из солнечных батарей, инвертора постоянного/переменного тока и коммунальной сети. В частности, представлена схема управления трехфазным инвертором с ШИМ-управлением током с использованием преобразования оси dq, а затем экспериментальные результаты показывают, что предложенная система имеет высокоэффективно стабильное поведение с единичным коэффициентом мощности в интерактивной работе с утилитой. Также результаты полевых испытаний показывают, что коэффициент использования системы составляет около 13.4%.
Стабильность слабого сигнала является важной проблемой в системах переменного тока на основе трехфазных инверторов. Подход, основанный на импедансе, основанный на обобщенном критерии устойчивости Найквиста (GNC), может анализировать устойчивость, связанную со среднечастотными и высокочастотными модами систем. Тем не менее, GNC включает расчет полюсов в правой полуплоскости (RHP) матриц передаточной функции, чего нельзя избежать при анализе устойчивости сложных энергосистем переменного тока. Следовательно, требуется подробная информация о внутреннем контроле инверторов, которая обычно недоступна для коммерческих инверторов. Чтобы решить эту проблему, в этой статье вводится метод подключения компонентов (CCM) в частотной области для анализа стабильности в синхронном кадре dq, предлагая метод получения матрицы импеданса сетей подключения инверторных систем питания переменного тока.
Сетевые кодексы пересматриваются, чтобы включить дополнительные требования к возобновляемым источникам энергии по мере увеличения установленной мощности. Поэтому необходимо разработать системы управления, способные выполнять эти новые требования, которые обычно включают способность работать при несбалансированном напряжении сети, не загрязняя сеть, среди прочего. В данной статье представлен трехфазный инвертор для подключения фотоэлектрических генераторов к сети, с нечетким отслеживанием точки максимальной мощности и возможностью управления реактивной мощностью. Главной особенностью инвертора является то, что система управления была разработана для работы в условиях несбалансированного напряжения.
Тиристорный инвертор, имеющий N параллельных ветвей, управляется источником импульсного питания, который обычно возбуждает отдельные тиристоры в каждой ветви в циклической последовательности. При наличии перегрузки в ответвлении источник импульсов переключается в режим блокировки, который одновременно возбуждает все тиристоры инвертора. Катушка, расположенная в каждой из ветвей инвертора, образует с реактивной цепью, включающей в себя накопительный конденсатор, подключенный между ветвями, колебательный контур. Индуктивность катушек ответвлений выбирают такой, чтобы в режиме блокировки колебательный ток был больше по величине, чем ток перегрузки. Таким образом, тиристоры инвертора гасятся в течение полупериода колебаний, когда полярность колебаний противоположна полярности тока перегрузки. После такого гашения источник импульса можно либо отключить, чтобы предотвратить повторное зажигание тиристоров, либо вернуть в нормальный режим.
Преобразователь постоянного тока в двухфазный переменный, который включает в себя три схемы инверторов режима переключения с одной ветвью или трехфазную мостовую схему и схему контроллера/драйвера. Схема контроллера/возбудителя включает в себя генератор треугольной формы сигнала и два генератора синусоидального опорного сигнала, не совпадающие по фазе друг с другом, синусоидальные сигналы генерируются на желаемой выходной частоте переменного тока, а треугольные сигналы генерируются на более высокой частоте. Схема контроллера/драйвера сконфигурирована для управления одной ветвью мостовой схемы с рабочим циклом 50% на частоте треугольной формы сигнала, а двумя другими ветвями на частоте треугольной формы сигнала с широтно-импульсной модуляцией, ширина импульса каждого сигнала изменяется в зависимости от дискретный один из синусоидальных сигналов. Каждая фаза двухфазного переменного тока обеспечивается инвертором между ветвью, управляемой с рабочим циклом 50%, и дискретной одной из других ветвей.
Преобразователи мощности в приложениях для подключения к сети обычно используют метод синусоидальной широтно-импульсной модуляции. Пассивные фильтры используются для ослабления генерируемых пульсаций тока переключения и уменьшения резонансов между сетью и инвертором. Топологии фильтров первого порядка, второго порядка и третьего порядка являются типичными фильтрами для инверторов источников напряжения, подключенных к сети. На практике из-за требований к размеру, весу и стоимости системы фильтр LCL чаще всего используется среди других для интеграции трехфазного VSI в сеть. Однако на стабильность системы управления влияет характеристика недостаточного демпфирования фильтра LCL, поэтому это создает проблемы для проблемы управления.Анализ подключения трехфазного инвертора. Многочисленные стратегии управления, такие как повторяющееся, прогнозирующее, многоконтурное управление и гистерезисное регулирование, были предложены для повышения стабильности VSI, подключенных к сети.
Растущее использование распределенной генерации в энергосистеме может привести к проблемам с защитой. Поэтому в традиционных методах ДГ должны быть отключены от сети в аварийном состоянии. В случае большого проникновения РГ эта стратегия приводит к проблеме провала напряжения. В этой статье ДГ на основе инвертора должным образом контролируются в условиях неисправности вместо отключения от сети. Этот подход называется стратегией устранения неполадок. Результаты моделирования показывают, что при использовании предложенного алгоритма ток короткого замыкания удерживается в требуемом диапазоне, а координация защиты до подключения ДГ остается неизменной даже после подключения ДГ. Кроме того, улучшается падение напряжения за счет инжекции реактивной мощности ДГ в условиях неисправности. Кроме того, этот метод не требует дополнительных затрат, так как предлагаемая стратегия управления осуществляется на сопряженном инверторе и нет необходимости в использовании дополнительных элементов.
