電工電氣雜志社

基于改進的被動式多電平逆變器控制策略研究

來源：電工電氣發布時間：2022-03-24 15:24 瀏覽次數：366

基于改進的被動式多電平逆變器控制策略研究

肖龍

(中國民用航空西北地區空中交通管理局寧夏分局，寧夏銀川 750001)

摘要：傳統被動式控制技術因輸入中電壓環路的缺失而導致負載輸出存在穩態誤差，提出了一種改進的被動式三相多電平逆變器控制技術。該方法是根據能量整形和阻尼注入完成的，目的是將逆變器的能量流調節到最優水平并保證全局漸近穩定性，給出了多電平電壓源型逆變器的拓撲結構和數學模型；根據能量函數進行能量整形和阻尼注入得到多電平 VSI 的開關函數來確保系統的穩定運行；為消除負載的穩態誤差將電壓回路引入開關函數進行線性規劃分析。通過 MATLAB/Simulink 仿真，仿真結果表明系統在任何負載的情況下都具有良好的瞬態響應和穩態誤差，并且其 THD 值較低。

關鍵詞：電壓源型逆變器；被動式控制；開關函數；穩態誤差；瞬態響應

中圖分類號：TM464 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2022)03-0027-06

Research on Control Strategy Based on Improved

Passive Multilevel Inverter

XIAO Long

（Civil Aviation Air Traffic Management Bureau of Ningxia Branch of CAAC Northwest Regional, Yinchuan 750001, China）

Abstract: The traditional passive control technology has a steady-state error in the load output due to the lack of a voltage loop in the input. This paper proposed an improved passive three-phase multilevel inverter control technology.This method is based on energy shaping and damping injection. The purpose is to adjust the energy flow of the inverter to the optimal level and ensure global asymptotic stability.It provided the topological structure and mathematical model of the multilevel voltage source inverter. It performed the energy shaping and damping injection according to the energy function and obtained the switching function of the multilevel VSI. In this way, it could ensure the stable operation of the system. This study also introduced the voltage loop into the switching function for linear programming analysis,eliminating the steady-state error of the load.The MATLAB/Simulink simulation experiment results show that the system has a good transient response and steady-state error under any load, and its THD value is low.

Key words: voltage source inverter; passive control; switching function; steady-state error; transient response

參考文獻

[1] AAMIR M, KALWAR K A, MEKHILEF S.Review：Uninterruptible Power Supply (UPS) System[J].Renewable & Sustainable Energy Reviews，2016，58 ：1395-1410.

[2] BAYHAN S, SEYEDALIPOUR S S, KOMURCUGIL H,ABU-RUB H.Lyapunov Energy Function Based Control Method for Three-Phase UPS Inverters with Output Voltage Feedback Loops[J].IEEE Access，2019，7 ：113699-113711.

[3] SEYEDALIPOUR S S,GHAREHPETIAN G B.A Lyapunov-function-based control strategy for stable operation of a grid-connected DC microgrid with variable generations and energy storage[C]//2016 21st Conference on Electrical Power Distribution Networks Conference(EPDC)，2016.

[4] 張科，劉剛，王秀茹，黃華峰，韓少華，王科龍. 逆變器單神經元自調節 PID 電流控制策略研究[J] .電氣傳動，2021，51(11) ：62-67.

[5] 徐君，張興，趙濤，江才. 擴大級聯 H 橋光伏逆變器運行范圍的控制策略[J] . 太陽能學報，2021，42(5) ：240-245.

[6] 崔金豹. 不平衡電壓條件下并網逆變器多目標協同控制[J]. 電力電子技術，2021，55(5) ：105-109.

[7] 許萌，郭輝.NPC 三電平逆變器目標合成固定開關頻率 MPC [J]. 電力電子技術，2021，55(5) ：136-140.

[8] 羅龍，李耀華，李子欣，趙聰，張航. 有源中點鉗位型三電平逆變器開關器件損耗均衡調制方法[J].電工電能新技術，2021，40(4) ：1-9.

[9] 林顯琦，畢京斌，夏猛，馬法運. 三電平逆變器控制系統及 PWM 方法研究[J]. 電力電子技術，2021，55(3) ：118-121.

[10] 李玥，黃孫偉，徐川. 三電平 NPC 逆變器中點電壓平衡混合調制策略[J] . 計算機應用與軟件，2021，38(2) ：85-92.

[11] SEYEDALIPOUR S S, BAYHAN S, KOMURCUGIL H.Lyapunov-Function-Based Control Approach for Three-Level Four-Leg Shunt Active Power Filters with Nonlinear and Unbalanced Loads[C]//2018 IEEE 27th International Symposium on Industrial Electronics(ISIE)，2018.

[12] PICHAN M, RASTEGAR H.Sliding-Mode Control of Four-Leg Inverter with Fixed Switching Frequency for Uninterruptible Power Supply Applications [J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2017，64(8) ：6805-6814.

返回索引列表

Article retrieval

文章檢索

基于改進的被動式多電平逆變器控制策略研究