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一种改进的基于三矢量的无差拍模型预测直接功率控制策略，用于并网逆变器
摘要： 由于每个控制周期内仅施加一个逆变器电压矢量，传统并网逆变器模型预测直接功率控制（MPDPC）会导致电流和功率出现严重谐波。此外，为保证稳态性能需采用高采样频率，但这与迭代预测计算带来的长执行时间相矛盾。为此提出一种新型无差拍MPDPC策略，在每个控制周期使用两个有源逆变器电压矢量和一个零矢量。采用三个矢量可确保恒定开关频率，从而获得平滑的电流与功率稳态性能。与传统三矢量MPDPC策略不同，本方案基于功率误差而非电网电压矢量所在扇区选择矢量，保证所选矢量作用时间始终为正。同时消除了传统预测控制中代价函数的迭代计算，使该策略易于在工业应用的数字信号处理器（DSP）上实现?；?kW逆变器平台的实验结果验证了所提三矢量无差拍MPDPC策略的可行性。
关键词： 并网逆变器、模型预测控制、恒定开关频率、功率误差、直接功率控制、三矢量
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于并联三相逆变器的大型光伏电站鲁棒模型预测控制（MPC）
摘要： 本文提出一种鲁棒模型预测控制(MPC)策略，用于提升通过共用交直流母线的并联电压源逆变器(PVSI)接入电网的大型光伏电站的电能质量。并联逆变器可处理高功率输出并具有冗余优势，从而保障系统可靠性。但由于逆变器间存在物理差异和参数不一致，系统中会产生零序环流影响运行性能。因此控制目标是调节注入电网的电流并抑制零序环流(ZSCC)。本研究基于优化方法提出能最小化环流的MPC算法，并通过与线性PI控制器的对比验证其有效性和性能，同时详述了控制设计和参数整定流程。仿真结果表明该控制器能有效保障电能质量并抑制环流。为验证控制方案的实时可行性，采用Opal-RT和dSPACE快速原型系统搭建了硬件在环(HIL)测试平台。
关键词： 硬件在环、模型预测控制、光伏电站、并网逆变器、环流、并联运行
更新于2025-09-23 15:21:01
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并网光伏系统中Z源逆变器直流侧控制器的自适应反步法
摘要： Z源逆变器（ZSI）是一种单级功率变换器，其独特的阻抗网络同时具备降压与升压能力，并可在直通状态下运行。本研究针对并网光伏（PV）系统中ZSI的多环控制方案，提出一种新型非线性自适应反步法用于直流侧控制器。尽管ZSI阻抗网络中的电容和电感参数存在变化，所提出的控制器仍能保证在光伏辐照度与温度波动条件下实现鲁棒稳定运行。该方案直接从最大功率点跟踪（MPPT）算法输出及实测光伏电流、电感电流中获取ZSI的直通占空比，不仅克服了传统方法中ZSI直流侧非最小相位等缺陷，还免除了对光伏阵列与ZSI模型电压/电流特性进行线性化的需求。交流侧控制器采用外环比例-积分电压调节器和内环无差拍电流控制器，在电网电压波动时实现单位功率因数与稳定的电容电压。通过离线仿真与硬件在环实时实验验证了所提自适应反步控制器及多环控制方案的有效性。
关键词： 最大功率点跟踪、Z源逆变器、自适应反步控制、并网逆变器、光伏系统
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 罗马尼亚布拉索夫(2019.11.3-2019.11.6)] 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 基于电压灵敏度矩阵的并网住宅光伏逆变器优化分散控制策略
摘要： 由于居民用电负荷与屋顶光伏系统输出功率不匹配，低压配电网（LVDN）节点电压可能在白天超过允许上限，在夜间则远低于下限。现有基于屋顶光伏逆变器无功功率控制的LVDN调压方法通常对所有逆变器采用相同控制策略和参数，尽管不同节点光伏逆变器对有功和无功潮流的电压灵敏度存在差异。本文提出基于电压灵敏度矩阵的居民光伏逆变器优化分散控制策略，为不同LVDN节点的光伏逆变器确定并应用差异化控制参数。该策略为屋顶光伏逆变器在系统发电功率变化时维持电压正常范围提供了最优控制框架，仿真结果表明该方法能有效降低光伏逆变器的总无功输出量。
关键词： 配电网、住宅光伏系统、并网逆变器、电压敏感性、分散式控制
更新于2025-09-19 17:13:59
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光伏电动自行车充电站的谐振不稳定性：控制参数分析、建模与实验
摘要： 本文对一款新开发的电动自行车光伏充电系统进行了原位对比分析和电能质量测试。研究建立了逆变器多种控制方法的模型，并在不同工况下测试了单相并网逆变器。针对比例谐振和同步旋转坐标系两种电流控制方法构建了模型。通过时域与频域仿真分析，确定了控制参数对系统的影响。测试显示光伏逆变器存在谐振失稳现象，采用基于无源性阻抗的稳定性判据分析了该谐振失稳现象。研究结论表明：锁相环(PLL)带宽与电流环控制参数对逆变器输出导纳具有显著影响，需通过参数调节确保系统稳定。
关键词： 并网逆变器、光伏、太阳能交通、谐振不稳定、电能质量、太阳能充电
更新于2025-09-16 10:30:52
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零电压转换H5型无变压器光伏并网逆变器
摘要： 无变压器并网逆变器（TLI）面临效率与漏电流两大关键问题。软开关技术可降低开关损耗，适用于TLI系统。本文基于基础谐振槽路，推导出一种高频主开关实现零电压转换的H5型（ZVT-H5）逆变器。相比硬开关H5（HS-H5）逆变器，ZVT-H5的转换效率显著提升。此外，辅助谐振网络的运行有效缓解了续流二极管的反向恢复问题。通过引入二极管钳位支路，ZVT-H5实现了恒定的共模特性。本文阐述了该拓扑的构建过程，分析了辅助谐振网络的工作原理，并详细探讨了ZVT-H5的谐振参数设计及电路性能。最后，通过3kW样机在100kHz开关频率下的实验结果验证了ZVT-H5的有效性。
关键词： 并网逆变器、谐振腔、无变压器、零电压转换（ZVT）
更新于2025-09-16 10:30:52
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光伏系统中并网逆变器IDA-PBC的设计与实现
摘要： 本文提出了一种应用于并网逆变器接口光伏（PV）系统的互联阻尼分配-无源性控制（IDA-PBC）策略。该光伏电站通过脉宽调制变换器接入电网，以从可再生能源中提取最大能量并馈入电网。本文的主要贡献是基于IDA-PBC设计了一种非线性控制律，结合期望能量函数与积分作用。在IDA-PBC设计中，将哈密顿函数作为李雅普诺夫函数候选项来分析稳定性准则。本文阐述了IDA-PBC的分步设计流程，并将控制器性能与传统PI控制器进行对比。系统仿真研究在Matlab/Simulink环境中完成。最终仿真结果表明，相比PI控制器，带积分作用的IDA-PBC在暂态和稳态工况下均具有更优性能。
关键词： 互联与阻尼分配、并网逆变器、光伏能量转换系统、端口控制哈密顿、基于无源性的控制
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种可重构的太阳能光伏并网逆变器架构，用于提升备用电源应用中的能源获取能力
摘要： 本文提出了一种光伏（PV）可重构并网逆变器（RGTI）方案。与传统并网逆变器在断电时停止工作不同，该RGTI设计为并网模式下作为常规并网逆变器运行，但在电网断电时重构为持续工作的直流-直流充电控制器。此期间，RGTI与基于外部UPS的备用电源系统电池组相连，通过太阳能增强供电能力。这种离网模式运行无需与UPS进行高带宽通信，但具有挑战性——RGTI控制必须避免与UPS电池管理系统冲突。本文探讨了该需求涉及的硬件与控制设计要点。针对RGTI提出电池仿真控制方案，使其能与实体UPS电池并联无缝运行以降低其放电电流；同时提出系统级控制方案管理整体运行与电能分配，应对日间太阳辐照度与UPS负载的动态变化，从而最小化电池放电负担。所设计的RGTI系统不依赖外部UPS，可与任意厂商提供的UPS集成。基于4kVA硬件平台的实验结果验证了该RGTI概念及其运行控制的有效性。
关键词： 太阳能光伏、电池、并网逆变器、双模式逆变器、不间断电源、闭环控制
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于自适应反步法的H∞鲁棒光伏并网逆变器控制器
摘要： 为提高光伏并网逆变器系统的鲁棒性与稳定性，提出一种基于非线性反步法的H∞控制器。在考虑无法精确测量的不确定参数和外部干扰因素的基础上，建立了通用的并网逆变器动态模型。据此，通过融合自适应反步控制技术与L2增益鲁棒控制方法，设计了反步H∞控制器。运用李雅普诺夫函数设计反步控制器，并递归构建耗散不等式。分别构造直流电容电压与并网电流的存储函数，最终获得非线性H∞控制器及参数更新律。实验结果表明，该控制器对参数变化和外部干扰具有强鲁棒性优势，且能精确跟踪参考值，满足并网逆变器高性能控制要求。
关键词： 并网逆变器，L2增益鲁棒控制，自适应反步控制，鲁棒性，H∞控制器
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE第十届分布式发电系统电力电子国际研讨会(PEDG) - 中国西安 (2019.6.3-2019.6.6)] 2019年IEEE第十届分布式发电系统电力电子国际研讨会(PEDG) - 一种新型无漏电流且具备功率解耦功能的单相单级光伏并网逆变器
摘要： 共模漏电流和双线频功率振荡是非隔离单相并网逆变器的两大难题。本文针对光伏并网系统提出一种新型单相单级逆变器拓扑，由两个开关管、三个电容、两个电感及一个二极管构成。该拓扑允许光伏组件负极直接连接电网中性线，从而彻底消除共模漏电流。进而采用脉宽调制与脉频调制相结合的混合调制策略抑制双线频功率振荡。其中两个电容用于平衡交直流侧功率差，另一个电容实现零电压开关。该逆变器还具备无功功率输出能力。仿真验证了所提逆变器的有效性。
关键词： 零电压开关、双线频功率振荡、并网逆变器、共模漏电流、混合调制策略
更新于2025-09-11 14:15:04