并网逆变器仿真

PLECS TI C2000嵌入式代码生成 应用范例13（122）：并网三电平NPC逆变器的SVPWM控制

并网三电平NPC逆变器的SVPWM控制与嵌入式代码生成应用概述

该文章介绍了使用空间矢量脉宽调制（SVPWM）和中性点平衡技术在电流闭环中对并网三电平NPC逆变器的仿真。此演示模型展示了如何在使用德州仪器（TI）C2000 MCU的PLECS嵌入式编码器上实现典型工作流程。结合PLECS RT Box，可以直接验证MCU的性能。

电源电路包括通过LCL滤波器连接到电网的三相NPC逆变器。当“Sun”处于标称辐射水平时，直流输入提供800 V的全电压。两个直流电容器分别向逆变器的上半部分和下半部分提供输入。SVPWM算法中包含了中性点平衡技术。

控制部分包含两个闭环d-q电流控制器和带中性点平衡方案的三电平SVPWM。控制器模型中实现了ADC和PWM块，将直流链路电压、交流电流、交流电压和滤波电容器电流的测量引入到模型环境中。

在“Controller”子系统中，实现了两个闭环d-q电流控制器和带中性点平衡方案的三电平SVPWM。它包含来自TI C2000目标组件库的ADC和PWM块。SVPWM方案中有三个NPC支路（相位u、v和w），每个支路包含四个开关，通过控制这四个开关，逆变器输出允许三种不同的电压水平。

中性点平衡技术基于主动控制中性点电流。该技术基于在SVPWM矢量图中操纵零矢量对以平衡中性点。

配置TI C2000目标库组件时，SVPWM调制器的输出以占空比的形式提供给PWM块作为输入，配置包括载波类型、载波频率和消隐时间参数。通过RT Box启动板接口板上的dip开关“DI-29”可以启用或禁用PWM信号。

仿真部分展示了如何将“Controller”子系统直接转换为TI 28379D启动板的目标特定代码。在实时模型运行中，观察实时波形，调整MCU中控制程序的参数。

结论部分总结了此模型演示了支持TI C2000 MCU嵌入式代码生成的并网NPC逆变器系统的实现。

基于准PR控制的LCL三相并网逆变器仿真模型（Simulink仿真实现）

基于准PR控制的LCL三相并网逆变器仿真模型，利用Simulink进行实现。该逆变器在电力电子领域具有高效性、高功率密度和可编程性强的特性，广泛应用于可再生能源、电动汽车等领域。

构建电力系统模型时，需包含直流电源、LCL三相并网逆变器、输出滤波器和电网。在逆变器中，需建立准PR控制器模型，实现对输出电压和电流的控制。模型建立需考虑电感值、电容值、阻值等参数的精确性，仿真中应实时监控和记录数据，分析和验证结果，并对仿真结果进行优化和调整，以满足实际应用需求。

运行结果方面，通过Simulink仿真，模型运行稳定，输出符合预期，验证了准PR控制在LCL三相并网逆变器中的有效性。

参考文献中提及的相关研究，有助于理解准PR控制在LCL三相并网逆变器中的应用及分析方法。如有引用或借鉴，会注明出处，并保持内容的准确性。

具体Simulink仿真实现步骤及详细讲解将在后续文档中提供，以满足对准PR控制在LCL三相并网逆变器仿真模型构建和运行细节的深入理解需求。

光伏虚拟同步发电机(VSG)并网simulink仿真模型

本文探讨的是光伏虚拟同步发电机(VSG)在并网系统中的Simulink仿真模型，这是一种旨在提升光伏发电系统稳定性和性能的控制策略。该模型的关键组成部分包括：

光伏阵列模型：模拟光伏电池的电气特性、阵列布局和阴影效应，以反映实际的功率输出。

逆变器控制：设计VSG控制策略，通过逆变器实现与同步发电机类似的行为，确保与电网同步运行。

电网连接：连接VSG系统到电网，考虑电网模型、同步控制点等因素，模拟两者之间的交互。

性能评估：通过仿真检查系统的动态特性、稳定性和效率，如频率响应、电压控制等。

控制策略优化：对逆变器控制器和同步发电机模型进行调整，以优化系统性能。

通过Simulink模型，研究者能评估不同控制策略的效果，并优化系统在各种工况下的表现，为光伏虚拟同步发电机的并网控制提供理论依据和实践指导。此外，模型还考虑了光伏板最大功率跟踪和Boost/逆变器控制的优化，确保了系统在高效率的同时保持稳定性。

本文所引用的参考文献为相关研究的深入探讨，为模型的构建和研究提供了技术背景。通过详细模拟和分析，这种仿真模型对于推动光伏技术的进一步发展具有重要意义。

光伏储能虚拟同步发电机VSG并网仿真模型（Similink仿真实现）

在光伏储能虚拟同步发电机VSG并网仿真模型的研究中，主要关注于光伏发电与储能系统中的虚拟同步发电机VSG，并建立了其并网仿真模型。此系统作为一种新型清洁能源，能够利用太阳能发电并具备储能功能，以满足不同时间的需求。

VSG是一种模拟传统同步发电机的电力系统控制装置，能够模拟同步发电机的动态特性和响应。该研究基于光伏阵列参考文献搭建了光伏电池模型，通过扰动观察法进行最大功率点（MPPT）跟踪控制，确保光伏阵列高效转换太阳能为电能。储能系统则采用蓄电池进行充放电控制，并通过双向Buck/Boost变换器实现能量存储与释放。直流母线电压外环控制稳定电压，而电池电流内环则精确控制电池充放电过程。

逆变器控制采用虚拟同步发电机（VS）控制策略，实现有功频率控制和无功电压控制，同时结合电压和电流双环PI控制，确保系统波形完美。这些策略的综合应用使得光伏储能系统在并网运行时展现出优秀的性能和稳定性。

研究目标在于深入了解系统特性和行为，为优化运行和控制策略提供理论基础和技术支持。这一成果有望推动清洁能源系统并网接入和运行的优化，促进清洁能源的发展与应用。

在运行结果方面，通过Simulink仿真可以直观地观察到系统在不同工况下的性能和稳定性。仿真结果展示了VSG并网控制策略的有效性，为系统优化提供依据。

参考文献提供理论基础与研究支持，确保研究的严谨性与创新性。其中，文献[1]探讨了一种定量分析方法，用于多虚拟同步发电机VSG并网控制环路间交互影响。文献[2]则研究了基于虚拟同步发电机的光伏并网低电压穿越技术。

Simulink仿真实现为研究提供了直观、动态的模型展示，有助于深入理解系统运行机制，并为实际工程应用提供指导。这一过程不仅加强了对系统特性的认识，也为推动清洁能源技术的进一步发展与应用提供了有力支持。

虚拟同步发电机（VSG）惯量阻尼自适应控制仿真模型（simulink仿真实现）

随着电力系统的发展，虚拟同步发电机（VSG）技术越来越受到关注。VSG是一种新型的可再生能源发电技术，能够有效提高电力系统的稳定性和可靠性。然而，VSG的惯量和阻尼特性较弱，使得其控制方法相对复杂。为了克服这一问题，研究人员提出了一种自适应控制策略，该策略可根据VSG的工作状态和系统需求，动态调整控制参数，从而实现更好的性能。

为了验证该自适应控制策略的有效性，研究人员建立了一个VSG惯量阻尼自适应控制的仿真模型，并在Simulink中实现。该模型综合考虑了VSG的动态行为、系统扰动和外部负荷变化等因素，并通过详细的仿真实验进行验证。结果表明，自适应控制策略能够显著改善VSG的稳定性和可靠性，同时减少能耗和损耗，提高系统的经济性和环保性。

总体而言，虚拟同步发电机（VSG）惯量阻尼自适应控制仿真模型的研究为VSG技术的应用和推广提供了理论基础和技术支持。这一成果对电力系统的可持续发展具有积极的推动作用。

新能源发电技术的推广和应用，特别是风力发电和光伏发电等，正在改变电力系统的格局。随着新能源渗透率的增加，电力系统的等效惯量和等效阻尼逐渐减小，系统稳定性面临挑战。为解决这一问题，虚拟同步发电机（VSG）技术应运而生。然而，传统的VSG并网逆变器采用恒定的惯量和阻尼控制，使其在面对扰动时的鲁棒性不足。为增强系统鲁棒性，优化其频率响应曲线，研究人员设计了一种全新的并网VSG惯量阻尼自适应控制仿真模型。该模型采用Simulink进行实现，旨在通过分析不同旋转惯量和阻尼系数对系统输出特性的影响，建立VSG数学模型，并结合同步发电机（SG）功角特性曲线和频率振荡曲线，设计出旋转惯量和阻尼系数的自适应控制策略。

该模型包括多个子模块，如有功频率环、电压电流双闭环及调制模块、无功电压环、自适应控制模块和PWM模块等。通过运行Simulink模型，研究人员验证了该自适应控制策略的有效性，包括模型搭建、电压电流双闭环模块、SVPWM调制策略、无功电压模块、自适应控制策略及算法，以及D和J的变化等。通过分析有功功率和三相电流的输出，研究人员进一步展示了该模型的性能。

尽管文章中引用了一些网络内容，但在撰写时已尽量保证引用的准确性，并提供参考文献。如有不妥之处，欢迎随时联系进行修正。

随着Simulink仿真的深入，研究人员能够更加直观地理解VSG的控制原理，为实际工程应用提供宝贵的参考。这一研究结果对电力系统的可持续发展具有重要意义，为未来能源结构的优化和电力系统稳定性提供了理论依据和技术支撑。

阻抗建模、验证扫频法光伏并网逆变器扫频与稳定性分析(包含锁相环电流环)（Simulink仿真实现）

并网逆变器序阻抗扫描与稳定性分析，结合锁相环与电流环，是新能源变流器研究的重要部分。本文旨在介绍一种基于Simulink仿真的光伏并网逆变器扫频与稳定性分析方法。

首先，概述了逆变器序阻抗扫描的关键步骤，包括阻抗建模与验证，以及扫频法的应用。通过设置扫描范围与点数，可以准确评估逆变器在不同电网条件下的性能。程序附带详尽注释，确保代码清晰易懂，包含阻抗建模与扫频两个部分。

进一步，提供了在线讲解，演示如何高效使用仿真程序，一次可扫描五个点，实测30个点仅需2到5分钟。仿真结果包括Nyquist奈奎斯特曲线，为分析提供直观数据支持。

稳定性分析采用序阻抗方法，理论与仿真结果一致。然而，在考虑电网阻抗影响的电流环路分析（dq阻抗）时，遇到特定问题。例如，当电网阻抗为10mH时，仿真显示不稳定现象，序阻抗判定同样不稳定。详细分析结果如下。

运行结果显示，特定条件下逆变器稳定性受到挑战。针对此现象，后续研究可深入探讨电流环路设计与优化，以提高逆变器在弱电网条件下的稳定性能。

参考文献部分，引用了李杨和伍文华的研究，进一步支持本文分析方法的理论基础与应用价值。文章中提及的引用会确保准确性与合法性。

最后，为确保学术诚信，引用来源均注明出处或引用为参考文献。如发现任何不妥之处，请随时联系作者，以便及时修正。

三相锁相环PLL锁相原理及仿真验证

锁相环在光伏逆变器并网中有重要应用，负责测量电网信号相位，实现逆变器单位功率因数并网。

原理分析中，三相锁相环首先通过abc三相电压的dq0变换，将交流量转换至同步旋转坐标系下的分量，便于进行直流量控制。通过PI调节使得a相q轴分量为0，借助积分环节计算出d轴旋转角度。由于a相与d轴最终重合，此角度即为a相角度，图1展示了这一原理。

结合实际情况分析，若a相电压滞后d轴30°，a相电压q轴分量为负值。通过原理图，可得知经PI调节后输出正值，与电网角速度相减，得到小于电网角速度的w。积分后得到wt，反馈到派克变换中，使得dq坐标系旋转速度减慢。经过调节，最终d轴与电网电压同步旋转，此时q轴分量为0，电网电压与d轴保持同步，此时得到a相角度，锁相成功。

仿真验证中，在三相并网逆变器中验证三相锁相环，输出的正弦曲线与电网相位一致，验证锁相成功。

基于准比例谐振QPR_并网模式微电网逆变器VSG控制_SIMULINK_仿真模型搭建

本文详细阐述了采用准比例谐振(QPR)方法实现并网VSG逆变器控制的理论与实践。控制目标明确，旨在确保并网输出电流THD低于3%，并确保输出功率能够准确无静差地跟踪功率参考值。对这一控制策略感兴趣的读者，论文“基于VSG的储能系统并网逆变器建模与参数整定方法”提供了一致的理论依据，发表于《电力自动化设备》2018年第38卷第8期，由胡文强等作者撰写。

控制策略核心为VSG功率外环+虚拟阻抗+QPR内环，具体而言，VSG功率外环产生三相参考电压信号，虚拟阻抗控制基于电磁方程转换得到电感电流参考值，而QPR准比例谐振控制器则精准跟踪参考电流，输出三相调制波信号。

为了验证仿真模型的正确性，构建了整体控制模型，包含虚拟阻抗与QPR准比例谐振控制。仿真结果显示，电流内环设计合理，通过Bode图验证QPR控制器在50Hz频率点实现了无静差跟踪，证明了控制器设计的合理性。

仿真模型还展示了并网输出功率的无静差跟踪性能。进一步，通过观察输出电压电流以及电流THD波形，确认THD值仅为0.52%，满足并网谐波指标要求。

综上所述，基于准比例谐振控制器(QPR)的VSG模型能够有效实现并网效果，确保并网输出电流质量、功率跟踪精度以及电压电流的谐波指标，具有较高的实用价值与工程应用潜力。

微网仿真实验测试系统主要功能

微网仿真实验测试系统具备强大的功能，包括：

1. 系统直观显示ABC三相的阻性、感性及容性加载功率，谐振点状态可在面板上清晰呈现，RLC负载加载到位后会有指示灯确认。

2. 内置的负载设备提供精细控制，阻性、感性和容性负载的最小功率为0.01K，步进为0.01K，能够模拟各种谐振情况，并满足逆变器防孤岛保护的测试需求。

3. 阻性负载采用合金电阻元件，保证测试过程中阻抗值稳定，不会因元件发热而产生热漂移。

4. 电感采用磁路式可控负载元件，可在400V/50Hz线电压（或230V/50Hz相电压）条件下轻松调节0.01KVA功率，确保长时间测试电感阻抗不变。

5. 内置电容采用标准CBB元件，同样支持线电压下的0.01KVAR功率调节，确保测试过程中电容阻抗稳定。

6. 电容负载配有专门的短路保护电路，防止测试过程中的元件损坏。

7. 三相负载的功率可独立调节，适应三相电压不平衡条件，精确模拟谐振点并进行防孤岛试验。

8. 用户可通过远程PC机设置功率参数，实现灵活的放电功率组合与设定。

9. 电子电路控制的主机具备过热和过流保护，自动切断负载以确保安全。

10. 系统具备数据记录和存储功能，便于用户生成报告。

11. 功耗组件设计先进，功率密度高，由阻性、感性和容性负载构成，工作高效且无过热现象。

12. 功率输入范围广泛，采用耗能工作方式，采用强制风冷散热。

13. 测量数据可实时记录并保存到远程PC机，便于远程监控。

14. 配备后台分析软件，测量数据可导出为EXCEL格式的检测报告。

15. 符合并网逆变器防孤岛试验标准，如DIN VDE0126-1-1和IEC62116-2008，内置完整的测试步骤。

16. 用户可在远程PC软件上控制RLC功率负荷，支持自动和手动加载。

17. 系统能够精确模拟三相电压不平衡时的谐振点，有效检测并网逆变器的防孤岛保护功能。

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