摘要:当微电网负荷功率发生波动时，储能系统能够通过控制逆变器维持系统电压频率稳定。储能逆变器通常采用PI双闭环控制策略，但是由于PI控制存在滞后性，导致系统动态响应速度慢。为此，提出一种考虑Lyapunov稳定约束的有限集模型预测控制(finite control set?model predictive control，FCS?MPC)策略。首先，通过Lyapunov稳定约束实现对主控制目标电容电压的稳定控制，再根据电容电压总谐波失真约束项的轻重设置权重系数；然后，通过使目标函数最小实现协同控制，解决传统FCS?MPC目标函数耦合导致系统不稳定以及权重系数难以整定的问题，将改进后的FCS?MPC方法和下垂控制相结合控制储能逆变器；最后，在MATLAB和RT?LAB平台上进行仿真验证。仿真结果表明：与传统控制策略相比，改进后的FCS?MPC方法可以提高系统动态响应速度，实现多目标协同控制并且对权重系数有很好的鲁棒性。

摘要:弱电网下，并网逆变器的控制作用与电网阻抗之间的交互会使并网逆变器相位裕度降低，加剧谐波振荡甚至导致并网系统不稳定。传统并网逆变器阻抗重塑策略可以提升并网系统稳定运行的能力，但随着高比例新能源和新型负荷的接入，电网阻抗呈现随机变化特征，使得基于固定场景的传统阻抗重塑策略的性能无法得到保证。针对这一问题，提出一种基于双谐波注入法识别电网阻抗的并网逆变器阻抗重塑策略。首先，采用数学方法推导并建立LCL型并网逆变器系统等效阻抗模型，并分析在电网阻抗宽范围波动下传统电网电压前馈策略的局限性；然后，通过向并网逆变器注入双谐波扰动信号获取实时准确的电网阻抗信息，根据该信息对传统阻抗重塑策略进行动态调整，保证系统在电网阻抗宽范围波动时仍具有良好的相位裕度，提高了并网逆变器在不同电网工况下的适应性；最后，通过在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型，验证所提阻抗重塑策略在弱电网工况下的正确性和有效性。

摘要:单相光伏逆变器被广泛应用于配电系统，研究其谐波模型对于谐波潮流分析、谐波交互影响与电力系统稳定具有重要意义。首先，通过分析电网与逆变器的交互机理与逆变器交直流侧的谐波传导，推导出单相光伏逆变器在不同谐波下的阻抗公式；其次，分析谐波阻抗的频率耦合机制并结合控制环节，建立不同谐波下单相逆变器的谐波耦合阻抗矩阵模型与等效戴维南电路；再次，基于所提模型对系统进行谐波分析，极大地简化单相逆变器的谐波潮流分析，提高系统谐波潮流的计算精度，并能有效评估单相逆变器的接入对电能质量的影响；最后，通过时域仿真验证了所建立模型的正确性和有效性。

摘要:针对三相电压源逆变器应用固定开关频率和额定直流母线电压的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation, SVPWM）驱动方式时存在直流电压利用率低、绝缘栅双极性晶体管（insulated gate bipolar transistors, IGBT）损耗较高的缺点，建立永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor, PMSM）和基于输出周期的IGBT损耗控制模型，在此基础上以输出电流质量为约束条件，以开关频率和直流母线电压为约束变量，应用猫鼬优化算法获得基于输出周期的IGBT损耗最优的开关频率和直流母线电压。对所提出的策略进行仿真和实验，通过比较输出电流总谐波畸变率（total harmonic distortion, THD）、电流波形、IGBT损耗和结温等验证所提策略在保证控制系统性能的条件下降低三相电压源逆变器损耗，增加三相电压源逆变器的可靠性。

摘要:随着可再生能源渗透率的提高，电力电子变流器与大电网间的相互作用引发的振荡事故频发。为了研究新能源并网引发的振荡特征，本文通过实信号与复向量的联系解释了计及锁向环（phase?locked loop,PLL）影响时单相并网逆变器产生单频率扰动电压输入，双频率扰动电流输出的原因，并进一步解释了弱电网下产生频率耦合现象的机理，建立了自导纳和互导纳模型，进而推导出逆变器等效输出导纳，最后通过MATLAB/Simulink搭建模型进行仿真，验证了自导纳和互导纳模型的正确性，且最终给出的逆变器等效输出阻抗可根据奈奎斯特稳定判据准确判断系统稳定程度。

摘要:针对光伏并网三相电压型逆变器开关管的开路故障，提出深度级联模型(deep cascade mode,DCM)?主成分分析(principal component analysis,PCA)与遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的BP神经网络结合的故障诊断方法。首先对逆变器的开路故障进行分析和仿真，确定三相电流作为故障信号，选择22类故障状态作为诊断对象，通过以稀疏表示分类(sparse representation based classififier,SRC)为基本操作单元的深度级联模型提取故障特征，DCM根据层次学习特性将故障特征分层，再由SRC部分得到不同故障的编码系数，并采用t分布—随机近邻嵌入(t?distributed stochastic neighbor embedding,t?SNE)方法验证了DCM具有较好的特征提取能力，通过PCA降低故障特征的冗余度、保留有价值的主成分提高网络映射能力，最后将故障特征向量作为GA?BP神经网络的输入信号实现对故障的诊断识别。通过仿真实验得到该方法的故障诊断准确率为95.64%，与DCM?PCA?BP、FFT?GA?BP和FFT?BP相比准确率分别提高8.71%、20.64%、51.70%，表明该方法有更好的故障特征提取能力和故障诊断效果。

摘要:针对受负载扰动和测量噪声影响，逆变器开路时的故障边界间、故障与特征间存在交叠和模糊性问题，在对逆变器功率管开路故障特征的分析基础上，提出基于快速傅里叶变换和改进T?S（Takagi?Sugeno）模糊神经网络集成模型的逆变器开路故障诊断模型。首先，依据快速傅里叶变换分析逆变器的三相输出电流波形，提取功率管发生不同类型开路故障时的故障特征；其次，采用规则自分裂技术和模糊C均值设计T?S模糊神经网络的前件网络的隶属函数层;然后，依托自适应Levenberg?Marquardt算法对T?S网络参数进行训练；最后，利用训练后的T?S网络实现逆变器功率管的多种故障类型与位置的诊断。实验结果表明，所提出模型的诊断准确率高达96%，能够显著改善逆变器功率管开路故障诊断时所存在的问题。

摘要:近年来，随着电网的电力电子化程度升高，电网的整体惯量减小，电虚拟同步机（VSG）技术应运而生并迅速发展。其核心思想是模仿传统能源所应用到的同步发电机的电气特性和机械特性，提高高比例分布式能源系统的转动惯量。然而，现有VSG控制策略的控制参数固定或者简单连续变化，针对小扰动可能会引起系统功率的振荡等问题。为更加灵活调整虚拟惯量和阻尼系数，在详细分析VSG基础上，提出一种基于分段指数函数的变参数VSG自适应控制策略，其虚拟惯量和旋转阻尼随电网频率的变化按照指数函数轨迹变化，从而达到减小电网波动的目的，并且扰动变化率较小时参数变化较小，避免引起系统振荡问题；最后设计主电路部分和VSG控制部分的参数，并通过仿真证明了该策略能有效改善逆变器工作的稳定性。

摘要:现有模态分析法仅根据模态阻抗的幅值大小判断谐波谐振程度，可能导致错误的分析结论。针对此局限性，提出一种改进模态分析法，引入半功率带宽法对模态分析结果进行进一步求解和改进。首先，介绍模态分析法概念；然后，基于半功率带宽法对谐振进行分析，并提出改进模态分析法，引入性能指标对谐波谐振程度进行判定；接着，对多并网逆变器进行建模，构建系统节点导纳矩阵；最后，通过理论分析和仿真验证，在MATLAB/Simulink中搭建仿真系统，验证现有模态分析法的局限性和本文方法的有效性。结果表明，谐波谐振程度同时受到模态阻抗幅值和阻尼比的影响，通过提出的改进模态分析法可实现系统谐波谐振程度的评估。

摘要:传统三相并网逆变器模型系统的分析,通常采用基于虚拟电网磁链的定向控制策略,在有效减少系统额外成本的同时,还能提高系统运行可靠性。但在分析传统不加补偿的磁链观测时,存在因相角偏移易引起系统误差的问题。为此,提出加LPF补偿的磁链观测器模型方案,研究电容、电网电压观测器新设计方法,并与无差拍预测电流控制算法相结合,对传统无差拍控制进行深入研究,研究发现存在一定程度的控制延时问题。因此,进一步提出一种改进型的无差拍电流预测控制,增加预测k+2时刻采样电流,提高抗扰动性能。最后,对三相无交流电压传感器电压估计策略与改进型无差拍预测电流控制算法相结合进行实验验证,实验结果可验证所提控制策略的有效性与可行性。