发布时间：2026-02-16 17:00:45 人气：
基于V/F控制的三相逆变器仿真模型研究（Simulink仿真实现）
基于V/F控制的三相逆变器仿真模型研究的要点如下：
V/F控制策略概述：
V/f控制适用于孤岛运行微电网，旨在保持频率和电压的稳定。通过反馈电压调节交流侧电压，实现输出电压的稳定。通常采用双环控制策略：电压外环用于保持稳定输出电压，电流内环用于快速抵御扰动。仿真模型搭建步骤：
建立直流电压源：作为逆变器的输入电源。建立三相逆变器桥臂：通过开关管的开通与关断，将直流电压转换为交流电压。建立三相负载模型：模拟逆变器输出的负载情况。连接电源、逆变器和负载：确保电路连接正确，形成完整的仿真系统。V/F控制参数设置：
在Simulink中，需要设置V/F控制的相关参数，如电压幅值、频率、PI控制器参数等。这些参数的设置将直接影响逆变器的输出性能和稳定性。仿真运行与结果分析：
运行仿真后，观察逆变器输出的交流电压和负载电流波形。分析功率转换效率等性能指标，以评估V/F控制方法的性能。根据仿真结果，对模型进行优化和调整，以提高逆变器的性能和稳定性。注意事项：
仿真模型的搭建和参数设置应根据实际情况进行调整和优化。具体步骤和参数设置可能因使用的仿真软件而有所不同。在仿真过程中，需要关注模型的收敛性、稳定性和准确性等方面的问题。1.1 单相全桥逆变器基础仿真之双极性调制与单极性调制的差异
单相全桥逆变器基础仿真之双极性调制与单极性调制的差异
双极性调制与单极性调制是单相全桥逆变器PWM调制技术的两种主要方式，它们在调制原理、输出波形及谐波含量等方面存在显著差异。
一、调制原理
双极性调制
原理概述：在双极性调制中，调制信号ur与载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。载波信号uc在ur的半个周期内，既有正值也有负值，因此所得的PWM波也是有正有负。在ur的一个周期内，输出的PWM波只有±Ud两种电平。
开关状态：当ur>uc时，V1和V4导通，V2和V3关断，输出uo=Ud；当ur 单极性调制 原理概述：在单极性调制中，调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。根据ur与uc的比较结果，控制V1、V2、V3、V4的通断状态。 开关状态：在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态。当ur>uc时，V4导通，V3关断，输出uo=Ud；当ur 二、输出波形及谐波含量 三、仿真模型及波形分析 仿真模型 双极性调制仿真模型：双极性调制的仿真模型相对简单，只需要一个三角载波与调制波相比较，即可产生PWM调制信号。 单极性调制仿真模型：单极性调制的仿真模型相对复杂一些，需要额外的逻辑电路来控制载波uc的极性以及开关器件的通断状态。 波形分析 输出电流波形：从仿真波形可以看出，单极性调制下的输出电流波形更加平滑，谐波含量更低。 FFT分析：FFT分析结果显示，单极性调制下的谐波含量比双极性调制下的谐波含量低了一倍左右。 四、结论 综上所述，单极性调制在单相全桥逆变器PWM调制技术中具有更低的谐波含量和更平滑的输出电流波形。在相同的开关频率下，单极性调制的性能要远远优于双极性调制。因此，在实际应用中，单极性调制是更为理想的选择。 以上展示了双极性调制与单极性调制的仿真模型以及仿真波形分析，进一步验证了单极性调制在降低谐波含量和改善输出电流波形方面的优势。
高频逆变器前级推挽电路仿真（SG3525模型搭建）
高频逆变器前级推挽电路仿真（SG3525模型搭建）
答案：
在高频逆变器前级电路的设计中，推挽拓扑结构因其器件少、驱动电路简洁及高可靠性而被广泛应用。为了对推挽电路进行仿真，我们需要搭建SG3525 PWM控制器的模型。以下将详细介绍如何使用PSIM仿真软件搭建SG3525模型，并专注于推挽电路的仿真。
一、SG3525引脚功能及工作原理
SG3525是一款功能强大的PWM控制器，其引脚功能包括误差放大器输入、振荡器控制、PWM输出等。在搭建模型前，需了解各引脚的功能及工作原理：
误差放大器：用于接收反馈信号，与参考电压进行比较，调整PWM占空比以稳定输出电压。振荡器：产生锯齿波信号，作为PWM比较器的基准信号。PWM输出：产生互补的PWM波形，用于驱动推挽电路中的功率器件。二、SG3525模型搭建步骤
基于PSIM仿真软件，SG3525模型的搭建主要分为脉冲产生模块和PWM产生模块。
脉冲产生模块
原理：利用电容的充电/放电特性，结合比较器和SR触发器，产生三角波和振荡器脉冲波形。
实现：在PSIM中，使用电容、电阻、比较器和SR触发器等元件搭建电路。设置电容的充电电压上限与下限，与比较器进行比较，控制电容的充放电时间，从而产生三角波。同时，利用SR触发器控制振荡器脉冲的产生。
PWM产生模块
原理：结合SG3525的工作时序波形和数字电路技术，设计数字电路，生成两路互补的PWM驱动波形。
实现：在PSIM中，根据SG3525的工作时序，设计数字电路逻辑。利用比较器将振荡器产生的三角波与误差放大器输出的信号进行比较，生成PWM波形。同时，确保两路PWM波形互补，以满足推挽电路的需求。
三、推挽电路仿真
在搭建好SG3525模型后，将其应用于推挽电路的仿真中。推挽电路由两个功率器件（如MOS管）组成，分别连接在变压器的两个相反方向的绕组上。通过SG3525产生的两路互补PWM波形驱动这两个功率器件，实现电路的推挽工作。
四、仿真结果与分析
波形观察：在PSIM中运行仿真模型，观察PWM波形的产生及推挽电路的工作状态。确保PWM波形互补且死区时间设置合理，避免功率器件同时导通导致短路。性能分析：通过仿真结果，分析推挽电路的输出电压、电流波形及效率等性能指标。根据仿真结果调整电路参数，优化电路性能。五、注意事项
死区时间设置：死区时间的设置对推挽电路的性能至关重要。需根据实际情况调试确定死区时间，以避免功率器件同时导通导致的短路问题。启动尖峰电压：在逆变器启动时，由于PWM占空比小且后级电容需吸取较大的充电电流，可能导致前级MOS电压尖峰较大。可通过在电路中加入限流电阻来降低起始电容充电电流，从而消除电压尖峰。六、展示
图：SG3525工作时序
该展示了SG3525 PWM控制器的工作时序波形，包括振荡器产生的三角波及PWM输出波形等。通过该可以更直观地理解SG3525的工作原理及其在推挽电路中的应用。
综上所述，通过搭建SG3525 PWM控制器的仿真模型，并应用于推挽电路的仿真中，可以实现对高频逆变器前级电路的性能分析与优化。在仿真过程中需注意死区时间的设置及启动尖峰电压的处理等问题。
三相LCL型并网逆变器仿真介绍（并入谐波电网，谐波抑制）
三相LCL型并网逆变器仿真介绍（并入谐波电网，谐波抑制）
三相LCL型并网逆变器是一种高效的电力电子设备，其拓扑结构相较于L型滤波器具有更强的谐波抑制能力，同时成本和体积也更小。以下是对三相LCL型并网逆变器并入谐波电网的仿真介绍，重点讨论其谐波抑制策略。
一、三相LCL型并网逆变器拓扑结构
三相LCL型并网逆变器的基本拓扑结构如图1所示，包括三相逆变器、电感L1、电容C、电感L2、公共并网点（PCC）、电网电感LG以及电网电源ug。
二、LCL型并网逆变器的谐振问题与解决策略
LCL型逆变器虽然具有诸多优点，但由于其三阶系统的特性，存在谐振问题，容易引起系统的不稳定。特别是在电网背景谐波含量较高时，容易引起较大的谐波电流。为解决这一问题，目前主要有两种策略：有源阻尼和无源阻尼。
无源阻尼：通过在系统中合适的位置增加电阻，如电感上串联电阻、电容上并联电阻，来增大系统阻尼，抑制谐振。其中，电容器两端并联电阻是最合适的无源阻尼方式，但会增大系统损耗。
有源阻尼：通过控制策略实现阻尼效果，保证系统稳定的同时，不带来额外的损耗，也不会削弱滤波器对高频谐波的抑制能力。电容电流补偿法是目前最合适的有源阻尼方式。
三、三相LCL型并网逆变器仿真模型
图2展示了采用电容电流补偿法的三相LCL型并网逆变器控制/电路拓扑图。该仿真模型中，电网电压中串入了一串谐波分量，用来模拟三相LCL型并网逆变器并入谐波电网中的表现。
仿真模型采用外环并网电流控制（控制并网电流幅值大小及相位），内环采用电容电流补偿的方式。图3为simulink仿真模型，图4为电网电压及并网电流对比图。
通过FFT分析，并网电流中的谐波含量为7.06%。由于LCL型并网逆变器输出谐波阻抗较小，因此其并入谐波电网中容易引起较大的谐波电流。
四、谐波抑制策略——前馈补偿
为抑制并网电流中的谐波电流，可采用前馈补偿的方式。其原理为：并网电流主要由控制参考值Iref以及干扰项电网电压ug的影响叠加而成。通过分析系统传递函数，在控制中反方向再叠加一个ug的影响，从而可以在一定程度上抑制电网电压ug的影响，降低其谐波分量。
添加前馈补偿后的仿真模型如图5所示。经过前馈补偿后，并网电流的畸变程度明显降低。图6为添加前馈补偿后的电网电压及并网电流波形图，图7为并网电流FFT分析结果。
可以看到，在其他任何参数不变的前提下，经过前馈补偿后，并网电流的谐波含量降至了3.92%，谐波抑制效果显著。
五、总结
三相LCL型并网逆变器在并入谐波电网时，通过采用有源阻尼策略（如电容电流补偿法）和前馈补偿策略，可以有效抑制并网电流中的谐波分量，提高系统的稳定性和电能质量。对于深入研究LCL型并网逆变器的原理、参数设计、谐波抑制策略等，可参照相关专业书籍如《LCL型并网逆变器的控制技术》等。
光伏并网逆变器低电压穿越技术研究（Simulink仿真）
光伏并网逆变器低电压穿越技术研究（Simulink仿真）1. 光伏并网逆变器低电压穿越仿真模型概述
光伏并网逆变器低电压穿越仿真模型采用boost加NPC拓扑结构，基于MATLAB/Simulink进行建模和仿真。该模型具备中点平衡SVPWM控制、正负序分离控制和PLL等功能，可实现高质量的低电压穿越仿真。通过该模型，能够模拟和分析光伏逆变器在低电压情况下的性能和稳定性，测试和验证不同控制策略在低电压穿越时的效果，为光伏系统的运行和维护提供参考。
2. 低电压穿越技术原理低电压穿越技术指当电网电压下降至逆变器额定工作电压以下时，逆变器仍能控制输出功率，保持对电网注入的有用有功功率，维持电网功率平衡，同时最大限度提高光伏发电系统的发电量。其实现需要逆变器具备足够的电压容许范围和电力控制能力，原理主要基于逆变器的电力电子控制策略。当电网电压跌落时，逆变器通过调整输出电流的相位和幅值，维持与电网电压的同步，尽可能输出有功功率，同时具备一定无功功率支撑能力，为电网在电压跌落期间提供电压支持。
3. 低电压穿越技术的实现方法主动式低电压穿越方法：主要通过控制逆变器输出电流实现。当检测到电网电压跌落时，逆变器主动调整输出电流的相位和幅值，使并网电流与电网电压保持同相位，提高电网电压，帮助系统穿越低电压区域。关键技术包括电流控制策略、电压跌落检测以及相应的保护措施。被动式低电压穿越方法：主要通过优化逆变器设计和参数设置实现。选择合适的储能装置（如超级电容器、电池等），设计阻抗匹配装置，以及优化控制策略，使逆变器在电网电压跌落时能够快速响应，保持输出功率的稳定。该方法简单易行，但低电压穿越能力相对较低。4. 低电压穿越技术的性能评价指标稳定性指标：包括系统电压恢复时间、有功功率和无功功率波动、频率波动等，反映逆变器在电网电压跌落期间的稳定性和响应速度。经济性指标：包括设备投资成本、运行维护成本、故障损失成本等，评估低电压穿越技术的经济性和可行性。可靠性指标：包括低电压穿越成功率、故障穿越次数、设备寿命等，反映逆变器在电网电压跌落期间的可靠性和耐久性。5. Simulink仿真模型各模块介绍主体模块
主体模块是整个仿真模型的核心，协调各个子模块的工作，实现光伏并网逆变器低电压穿越的整体功能。PV Array模块
PV Array模块模拟光伏阵列的输出特性，根据光照强度、温度等环境因素，输出相应的直流电压和电流，为后续的boost模块提供能量输入。boost模块
boost模块用于提升光伏阵列输出的直流电压，使其达到逆变器所需的输入电压水平。通过控制开关管的导通和关断，实现电压的升高和功率的传输。inverter模块
inverter模块将boost模块输出的直流电转换为交流电，并实现与电网的并网连接。采用合适的控制策略，控制逆变器的输出电流，使其与电网电压同步，实现有功功率和无功功率的独立控制。控制模块
控制模块是整个仿真模型的关键，它根据电网电压、电流以及光伏阵列的输出情况，生成相应的控制信号，控制boost模块和inverter模块的工作。采用中点平衡SVPWM控制、正负序分离控制和PLL等技术，实现对逆变器的精确控制，提高低电压穿越能力。扰动设置模块
扰动设置模块用于模拟电网电压跌落等故障情况，通过设置不同的跌落深度和跌落时间，测试逆变器在不同工况下的低电压穿越能力。6. 仿真结果分析输出波形从输出波形可以看出，在电网电压正常时，逆变器能够稳定输出与电网电压同频率、同相位的交流电流，实现有功功率和无功功率的独立控制。当电网电压发生跌落时，逆变器通过调整输出电流的相位和幅值，维持与电网电压的同步，同时提供一定的无功功率支撑，帮助电网电压恢复。在电压跌落期间，逆变器的输出功率能够保持相对稳定，实现了低电压穿越功能。7. 研究进展与展望目前，国内外学术界和企业已经对光伏并网逆变器低电压穿越技术进行了大量研究，主要集中在逆变器电力控制策略的优化、基于逆变器电路拓扑结构的改进以及智能化控制技术的应用等方面。通过不断研究和实践，光伏并网逆变器低电压穿越技术的性能得到了显著提升，为光伏发电系统的稳定运行提供了有力保障。
未来，随着新能源技术的不断发展和电力市场的日益完善，光伏并网逆变器低电压穿越技术将得到更广泛的应用和推广。同时，也需要进一步加强研究和实践，不断完善和优化相关技术，提高逆变器的低电压穿越能力、可靠性和经济性，为光伏发电系统的稳定运行和可持续发展做出更大的贡献。
8. 参考文献[1]王南,陈艺峰,吴恒亮.光伏并网逆变器低电压穿越技术研究[J].大功率变流技术, 2013(1):6.DOI:CNKI:SUN:BLJS.0.2013-01-011.[2]王定国,陈卓,姚为正,等.光伏并网逆变器低电压穿越检测方案分析[J].电力系统保护与控制, 2014, 42(12):5.[3]田昊.光伏并网逆变器低电压穿越技术研究[J].山东大学, 2014.DOI:10.7666/d.Y2595500.[4]王京保,曾国宏,荆龙,等.光伏并网逆变器及其低电压穿越技术[J].低压电器, 2012(17):26-30.DOI:10.3969/j.issn.1001-5531.2012.17.006.
heric逆变器开环仿真
heric逆变器开环仿真
heric逆变器，即Highly Efficient Reliable Inverter Concept逆变器，是一种高效率可靠的逆变器，它通过在全桥电路的基础上引入续流回路，达到较好地消去共模电流的效果。在进行heric逆变器的开环仿真时，我们需要关注其工作原理、仿真电路搭建以及仿真结果的分析。
一、heric逆变器的工作原理
heric逆变器采用单极性PWM调制，其工作原理可以分为四种工作模式：
模式1：电网电压大于零的半周期，S1、S4和S6导通。此时，电流回路为直流输入电源Ubus正端→S1→L1→电网Ugrid→S4→直流输入电源Ubus负端。
模式2：电网电压大于零的续流阶段，S1和S4关断，S6和D1导通续流。电流减小，经过的回路为S6→D1→L1→电网Ugrid→S6。
模式3：电网电压小于零的半周期，S2、S3和S5导通。电流增加，且流经回路为直流输入电源Ubus正端→S2→电网Ugrid→L1→S3→直流输入电源Ubus负端。
模式4：S2和S3关断时，为维持电流的连续，S6的反并联二极管D2导通续流。电流减小，并且流经回路S5→D2→电网Ugrid→L1→S5。
二、heric逆变器开环仿真电路搭建
在进行heric逆变器开环仿真时，我们需要使用仿真软件（如Simulink）搭建仿真电路。以下是一个基本的仿真电路搭建步骤：
搭建主电路：包括直流输入电源、heric逆变器的主电路（包括S1-S6六个开关管及其反并联二极管）、LCL型滤波器以及电网。
设置开关管控制信号：根据heric逆变器的工作原理，设置S1、S4和S6的控制信号相位一致，S2、S3和S5的控制信号相位也一致。同时，S1、S2、S3、S4采用高频控制，而S5、S6采用低频控制（即电网频率控制）。
设置仿真参数：包括直流输入电压、电网电压、滤波器参数等。
三、仿真结果分析
在搭建好仿真电路并设置好仿真参数后，我们可以运行仿真并观察仿真结果。以下是对仿真结果的分析：
未滤波的输出：在未加入滤波器之前，heric逆变器的输出电压为±380V和0，这是由heric逆变器的工作原理决定的。在电网电压大于零时，输出电压为正；在电网电压小于零时，输出电压为负；在换相阶段，输出电压为零。
滤波之后的输出：在加入LCL型滤波器之后，heric逆变器的输出电压变得平滑，且能够较好地跟踪电网电压。这表明LCL型滤波器对输出电压起到了良好的滤波作用。
四、注意事项
在进行heric逆变器开环仿真时，需要注意以下几点：
调制信号的一致性：确保所有管子的调制信号使用同一个，以保证S1、S4和S6，S2、S3和S5的相位一致。
控制信号的频率：S1、S2、S3、S4采用高频控制，而S5、S6采用低频控制（即电网频率控制）。
开关管的导通顺序：S1、S4、S6同时导通；S2、S3、S5同时导通。这是由heric逆变器的工作原理决定的。
综上所述，heric逆变器开环仿真需要关注其工作原理、仿真电路搭建以及仿真结果的分析。通过合理的仿真设置和参数调整，我们可以得到较为准确的仿真结果，为后续的闭环控制和其他研究提供基础。
三相逆变器采用DPWM0调制研究（Simulink仿真实现）
三相逆变器采用DPWM0调制是一种有效的控制策略，用于控制交流电源转换成交流电源的逆变器。以下是对该调制策略的详细解析及Simulink仿真实现步骤：
一、DPWM0调制原理DPWM0调制（Dual PWM Modulation 0）的基本原理是在每个PWM周期内，将一个PWM周期分成两个子周期。在每个子周期内，通过对PWM信号的调节，实现对逆变器输出电压的控制。通过合理设计DPWM0调制的控制策略，可以实现逆变器输出电压的调节，从而控制输出功率。
在DPWM0调制中，需要考虑调制波形的形状、频率和相位等参数，以实现所需的输出电压波形。同时，还需要考虑逆变器的开关器件的功率损耗、电磁干扰等问题，以确保系统稳定运行。
二、Simulink仿真实现步骤建立三相逆变器模型：
在Simulink中，使用“Universal Bridge”模块建立三相逆变器模型。
设置逆变器的参数，如直流侧电压、开关频率等。
设计DPWM0调制模块：
使用MATLAB Function模块或S-Function模块编写DPWM0调制算法。
在算法中，根据输入的三相参考电压和载波信号，生成三相PWM信号。
DPWM0调制的关键在于将每个PWM周期分成两个子周期，并在每个子周期内调整PWM信号的占空比。
添加控制器：
使用PI控制器或其他合适的控制器来调节逆变器的输出电压和频率。
将控制器的输出作为DPWM0调制模块的输入。
设置仿真参数：
在Simulink的模型配置参数中，设置仿真时间、求解器类型等。
确保仿真步长足够小，以捕捉逆变器的动态行为。
运行仿真并观察结果：
运行仿真，并观察逆变器的输出电压、电流波形。
分析仿真结果，验证DPWM0调制策略的有效性。
三、仿真结果分析通过Simulink仿真，可以观察到三相逆变器在DPWM0调制下的输出电压和电流波形。理想情况下，输出电压应为正弦波，且频率和幅值应符合设定值。同时，输出电流应与负载匹配，且波形应平滑无畸变。
如果仿真结果与预期不符，可能需要调整DPWM0调制算法、控制器参数或逆变器参数，以优化系统性能。
四、代码实现示例（部分）以下是一个简化的DPWM0调制算法的MATLAB代码示例（用于Simulink中的MATLAB Function模块）：
function [pwmA, pwmB, pwmC] = DPWM0_Modulation(Va, Vb, Vc, Vdc, fsw, Ts) % Va, Vb, Vc: 三相参考电压 % Vdc: 直流侧电压 % fsw: 开关频率 % Ts: 采样时间 persistent t carrier; if isempty(t) t = 0; carrier = 0; end % 更新时间和载波 t = t + Ts; carrier = carrier + 2*pi*fsw*Ts; if carrier >= 2*pi carrier = carrier - 2*pi; end % 生成三相PWM信号（简化示例，实际实现需更复杂） pwmA = (Va > Vdc/2 * sin(carrier)); pwmB = (Vb > Vdc/2 * sin(carrier - 2*pi/3)); pwmC = (Vc > Vdc/2 * sin(carrier + 2*pi/3)); % DPWM0调制：在每个PWM周期内分成两个子周期（此处为简化示例，未完全实现） % 实际实现中，需要根据载波信号和参考电压的关系，在每个子周期内调整PWM信号的占空比end注意：上述代码仅为简化示例，实际实现DPWM0调制算法时需要考虑更多细节，如载波信号的生成、参考电压与载波信号的比较逻辑、死区时间的设置等。
五、结论通过Simulink仿真实现三相逆变器的DPWM0调制，可以直观地观察逆变器的动态行为，并验证调制策略的有效性。在实际应用中，需要根据具体需求调整调制算法和控制器参数，以优化系统性能。
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