三相并网逆变器能量回馈控制策略设计与实验研究

"基于能量回馈技术再并网系统的设计与实现 (2014年) - 薛鹏, 魏巍, 杜红宇 - 吉林大学学报(理学版) - 2014年7月 - doi:10.1341/j.cnki.jdxbxb.2014.04.29" 这篇论文探讨了基于能量回馈技术的三相电压型并网逆变系统的设计与实现，主要关注在电机制动状态下的能量转换与控制策略。在电机制动过程中，电机能够将机械能转化为电能，这种能量回馈到电网可以提高能源利用效率，但同时也带来了一些技术挑战。 首先，作者在同步旋转dq坐标系下建立了三相电压型并网逆变器的数学模型。这是一种常用的电力电子设备模型，它允许对交流电机的交流电流进行解耦处理，以便分别控制有功和无功分量。dq坐标系的使用使得电流控制更为精确，有利于实现独立的有功和无功电流控制。 论文中采用了直接电流控制的空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法。SVPWM是一种先进的PWM调制方法，它通过优化开关状态的选取，使得逆变器输出接近正弦波形的电流，同时减少谐波含量，提高功率质量。在电机制动时，SVPWM可以帮助控制逆变器输出回馈电流，确保电网的稳定。 实验部分，作者构建了一个能量回馈系统的实验平台，进行了三相并网逆变器的电阻负载实验和并网回馈实验。这些实验验证了所提出的控制策略能够有效地解决能量回馈过程中的问题，如电网注入的谐波、动态响应速度以及功率因数校正等。 该系统的一个显著优点是能够实现网侧单位功率因数控制。功率因数是衡量电网负载消耗真实功率与视在功率比例的指标，单位功率因数意味着系统在向电网馈送或吸收能量时，无功功率的影响最小，从而提高了电网的效率和稳定性。 关键词涉及的能量回馈、三相并网逆变器和控制策略，表明这篇论文涵盖了电力电子、电机控制和电力系统集成等多个关键领域。通过这样的设计和实施，研究有助于推动清洁能源应用的发展，尤其是在工业和交通领域，能够更有效地利用电动机的制动能量，减少能源浪费，促进可持续发展。