光伏储能系统的高安全高效控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118040748A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410066188.3

    申请日:2024-01-16

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H02J3/32 H02J3/46 H02J7/35

    摘要: 本发明提供了一种光伏储能系统的高安全高效控制方法及系统,将高共模电压的正负小矢量用于合成参考电压矢量,不再关注矢量的共模电压值,而是限制所有开关序列中共模电压的变化范围,在光伏电压和蓄电池电压可变的情况下,降低了系统的共模电压变化率,减小了漏电流;本发明采用高共模电压的正负小矢量,提供了更多的冗余开关状态和冗余开关序列,有利于实现光储系统的功率调节,存在中矢量的开关序列也可以作为一个独立的控制序列来实现功率调节,实现了光伏、蓄电池和电网之间的平滑功率调节,减小了电网负荷峰谷差,使发电、用电趋于平衡,且控制算法简单,易于实现。

    一种并网逆变器故障穿越复合补偿控制方法及系统

    公开(公告)号:CN117713224A

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202311724076.4

    申请日:2023-12-13

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提供了一种并网逆变器故障穿越复合补偿控制方法及系统,获取并网点电压幅值,当并网点电压幅值小于等于设定值时,启动低电压穿越控制;启动低电压穿越控制后,在有功环中投入功角前馈,无功环投入电压前馈,虚拟阻抗部分投入暂态虚拟电阻;电网电压恢复至正常范围后,电压前馈退出,并启动定时器,定时器结束后判断系统是否进入稳态,系统进入稳态后,判断功角前馈的补偿值是否大于设定值,如果大于设定值则进行功角平滑退出,否则功角前馈部分退出,系统退出低电压穿越模式,恢复到正常工作模式。本发明引入了功角前馈、电压前馈及暂态虚拟电阻,加快了低电压穿越期间输出功率的响应速度,同时抑制了瞬态冲击电流,保证设备的安全运行。

    一种多电平逆变器模型预测控制方法及系统

    公开(公告)号:CN113904577B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202111171904.7

    申请日:2021-10-08

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开一种多电平逆变器模型预测控制方法及系统,包括:预设控制悬浮电容电压波动范围的控制阈值,确定中点电压和悬浮电容电压平衡的优先级;构建中点电压和悬浮电容电压平衡条件,通过平衡条件筛选开关序列;构建价值函数,构建空间矢量图,根据矢量价值函数值对空间矢量图进行扇区划分,确定参考电压所在第一目标扇区;在第一目标扇区内以虚拟矢量为基准进行二次划分,对所在第二目标扇区根据菱形对角线进行三次划分,确定参考电压所在空间矢量图的最终位置;根据最终位置确定零共模矢量;将矢量根据空间矢量图内外圈划分原则重新排序,得到降低开关损耗,固定开关频率的序列;根据价值函数得到占空比,以此控制逆变器开关管的动作。

    一种基于不连续调制的光伏并网逆变系统及控制方法

    公开(公告)号:CN116827157A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310833069.1

    申请日:2023-07-07

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种基于不连续调制的光伏并网逆变系统及控制方法,涉及多电平逆变器控制技术领域。该方法包括以下步骤:获取多电平逆变器的三相正弦调制波,构建方波信号并调整方波信号幅值,根据方波与三相正弦调制波的交点划分箝位区间;基于中点平衡和谐振抑制,对方波信号进行补偿电压叠加;预设控制中点电压波动范围的控制阈值,确定控制中点电压和抑制共模谐振的优先级;根据优先级调整方波补偿电压;将三相正弦调制波与调整补偿电压后的方波进行比较,确定DPWM共模调制波,并得到DPWM调制波,根据DPWM调制波控制开关管工作。本发明能够实现中点电压平衡、共模谐振抑制和降低开关损耗的多目标优化控制。

    一种基于至简拓扑的多电平逆变器及其混合虚拟调制方法

    公开(公告)号:CN116633180A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310601387.5

    申请日:2023-05-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: H02M7/537 H02M1/088 H02M1/00

    摘要: 本发明公开了一种基于至简拓扑的多电平逆变器及其混合虚拟调制方法,包括:依次串联连接的第一功率开关管、第三功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第四功率开关管和第二功率开关管;所述第一功率开关管连接至直流电源的正极端,所述第二功率开关管连接至直流电源的负极端;第一飞跨电容一端连接在第一功率开关管和第三功率开关管之间,另一端连接在第二功率开关管和第四功率开关管之间;第二飞跨电容一端连接在第三功率开关管和第五功率开关管之间,另一端连接在第四功率开关管和第六功率开关管之间。本发明仅需要18个开关来实现五电平输出,开关数量明显减少,耐压能力提高。

    一种飞跨电容型三相五电平逆变器及其控制方法、系统

    公开(公告)号:CN116191916A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211096006.4

    申请日:2022-09-08

    申请人: 山东大学

    摘要: 本公开属于三相五电平变换器技术领域,具体涉及一种飞跨电容型三相五电平逆变器及其控制方法、系统,包括:直流侧拓扑,采用直流电源;逆变器拓扑,包括依次串联连接的第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管,并联在所述第三功率开关管和所述第四功率开关管之间的第七功率开关管和第八功率开关管,并联在所述第三功率开关管和所述第四功率开关管之间的第三飞跨电容,并联在所述第二功率开关管和所述第三功率开关管之间的第一飞跨电容,并联在所述第四功率开关管和所述第五功率开关管之间的第二飞跨电容;所述第七功率开关管和所述第八功率开关管串联连接。

    一种多电平逆变器多目标预测控制方法及系统

    公开(公告)号:CN114285074A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111573323.6

    申请日:2021-12-21

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种多电平逆变器多目标预测控制方法及系统,包括:从多电平逆变器空间电压矢量中选取共模电压为零的矢量作为候选矢量,并按照双矢量原则重新划分,建立新的空间矢量图;构建不含有权重因子的价值函数;将所述候选矢量按照零矢量、小矢量、中矢量和大矢量进行分类,将每一个中矢量带入所述价值函数中,确定每一个中矢量对应的候选大扇区;在每一个候选大扇区中确定出候选双矢量,基于减小开关损耗的原则,对双矢量进行排序;确定所述双矢量的占空比以及每一个矢量对应的开关序列,从而实现对多电平逆变器的驱动控制。本发明可以同时实现消除漏电流,提高电能质量,固定开关频率以及降低开关损耗等多目标控制。

    用于T型逆变器并联系统的中点平衡与环流抑制方法

    公开(公告)号:CN112383238B

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202011163379.X

    申请日:2020-10-27

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提供了一种基于有限时间控制器的并联T型逆变器系统的中点平衡与环流抑制方法。该方法首先构建基于有限时间控制器的电容电压闭环控制,实时调整并联系统中点电位调节能力较强的冗余小矢量的作用时间,进而实现中点电位的快速平衡控制;在此基础上,进一步构建基于有限时间控制器的环流闭环控制,再次调整并联系统中环流调节能力较强的冗余小矢量的作用时间,最终实现并联系统的环流抑制。本发明能够同时实现并联系统的中点平衡与环流抑制,且中点平衡控制与环流抑制互不影响;不仅减少了直流侧电容和功率回路开关管承受的电压应力,而且降低了交流侧并网电流的谐波含量,减少了对电网的谐波污染,保证了并联T型逆变器系统的安全可靠运行。

    大功率并联逆变器共模谐振环流抑制方法及系统

    公开(公告)号:CN114142715A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202111470208.6

    申请日:2021-12-03

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种大功率并联逆变器共模谐振环流抑制方法及系统,包括:建立考虑延迟的逆变侧共模电流反馈控制数学模型,得到保持共模控制系统稳定的控制延迟和采样频率的取值范围;采用多采样模式,在一个PWM三角载波周期内对信号进行多次采样和更新,每隔一个采样周期更新占空比;在多采样模式下将每台逆变器的逆变侧三相输出电流相加后与参考值做差,送入逆变器侧共模电流控制器,通过实时调整N型和P型小矢量作用时间来抑制共模电压,从而抑制共模谐振环流。本发明首次将多采样方法推广到了共模控制中,在不增加成本和控制难度的情况,可以大幅降低控制延迟,提高系统的稳定裕度和控制带宽,有效抑制共模谐振环流,提高电能质量。

    一种基于零序环流抑制的容错控制方法及系统

    公开(公告)号:CN113890401A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202011230215.4

    申请日:2020-11-06

    申请人: 山东大学

    摘要: 本公开提供了一种基于零序环流抑制的容错控制方法及系统,所述方法包括以下步骤:获取T型三电平逆变器并联系统的运行状态数据;根据获取的运行状态数据,将任一台T型逆变器系统的三相调制波与基于比例和前馈的零序环流控制器的输出值进行相加实现零序环流抑制;根据面积等效准则,得到故障相的最终状态转换时间,进行开关序列的重构,在不影响零序环流抑制的前提下,进行开关管开路故障下的容错控制;本公开能够同时实现并联系统的零序环流抑制和故障容错控制,且零序环流抑制与故障容错控制互不影响。