Однофазний перетворювальний агрегат комбінованої системи електроживлення з трирівневим інвертором

Abstract

Удосконалення принципу формування вихідного струму перетворювального агрегату з трирівневим мережевим інвертором, що за рахунок зменшення похибки сприятиме підвищенню якості струму в точці підключення до мережі. Обґрунтовано залежності для визначення амплітуди пульсацій струму, похибки відпрацьовування струму; визначені шляхи забезпечення близького до нуля значення відхилення струму за період модуляції з уніполярною ШІМ; залежність заданого значення відхилення для релейного регулятору струму за постійної частоти перемикання ключів; структура і відповідні параметри контуру регулювання струму з комбінуванням ШІМ та релейного регулювання; здійснено оцінку щодо можливостей схеми з урахуванням втрат енергії в ключах; розроблено комп’ютерну модель системи: «перетворювальний агрегат з сонячною батареєю, мережа і навантаження». Удосконалено метод формування струму однофазного трирівневого мережевого інвертора за відхиленням струму від заданого значення із забезпеченням близького до нуля середнього значення відхилення струму за період модуляції, встановлено відповідні залежності для його реалізації за уніполярною ШІМ та в комбінації з використанням релейного регулятора струму. Запропонована структура системи керування мережевим інвертором з комбінованим формуванням струму. Отримані рішення є основою для проектування перетворювачів комбінованих систем електроживлення з поновлювальними джерелами електроенергії.

Совершенствование принципа формирования выходного тока преобразовательного агрегата с трехуровневым сетевым инвертором, что за счет уменьшения погрешности способствует повышению качества тока в точке подключения к сети. Обосновано зависимости для определения амплитуды пульсаций тока, погрешности отработки тока; определены пути обеспечения близкого к нулю значения отклонения тока за период модуляции при униполярной ШИМ; зависимость заданного значения отклонения для релейного регулятора тока с постоянной частотой переключения ключей; структура и соответствующие параметры контура регулирования тока с комбинированием ШИМ и релейного регулирования; осуществлена оценка возможностей схемы с учетом потерь энергии в ключах; разработана компьютерная модель системы «преобразовательный агрегат, сеть и нагрузка». Усовершенствован метод формирования тока однофазного трехуровневого сетевого инвертора по отклонению тока от заданного значения с обеспечением близкого к нулю среднего значения отклонения тока за период модуляции, установлены соответствующие зависимости для его реализации при униполярной ШИМ и в комбинации с использованием релейного регулятора тока. Предложена структура системы управления сетевым инвертором с комбинированным формированием тока. Полученные решения являются основой для проектирования преобразователей комбинированных систем электропитания с возобновляемыми источниками электроэнергии.

Improvement of the principle of formation of the output current of the converter unit with a three-level a grid inverter, which by reducing the error contributes to improving the quality of the current at the point of connection to the grid. Synthesis of the converter control system structure based on the analysis of processes in electrical circuits and use of computer simulation. The dependencies for determining the amplitude of current pulsations, the error of the formation of current; is defined ways to achieve close to zero, the current deviation for the modulation period with unipolar PWM; the dependence of the specified deviation value for a relay current regulator with a constant key switching frequency; structure and corresponding parameters of the current control loop with a combination of PWM and of relay control of current; evaluation of the circuit capabilities taking into account energy losses in the keys, developed a computer model of the “converter, network and load” system. The method of forming a current of a single-phase three-level grids inverter based on current deviation from a reference value has been improved, providing an average current deviation over the modulation period close to zero, corresponding dependencies have been established for its implementation for unipolar PWM and in combination with a relay current controller. The structure of control system of a grid inverter with a combined current formation is proposed. Solutions that are obtained are the basis for the development for converters of combined power supply systems with renewable sources of electricity.