逆变器建模

逆变器建模

在电源仿真的世界里，选择合适的软件成为了一门艺术。杨帅锅以丰富的实践经验，为我们分析了六种常用的电源仿真软件的优缺点，以供不同需求的用户参考。接下来，我们将深入探讨这六款软件的特性，帮助用户更好地选择适合自己的工具。

1. PSPICE与SABER：这两款软件在模拟连续系统方面表现出色，拥有极高的精度。然而，它们的运行速度极慢，因此上手难度相对较高。对于专注于芯片设计的用户，PSPICE是一个不错的选择，因为它隶属于Cadence产品系列。

2. PSIM：PSIM软件在处理连续与离散系统方面表现出色，运行速度较快，且建模能力较高。它被广泛应用于国内，用户上手难度较低，是许多初学者的首选。

3. SIMLIPS：作为SPICE核心的简化版本，SIMLIPS在保持PSPICE优点的同时，更加稳定，容易收敛。它能够直接分析开关器件，对于系统分析非常有用。

4. SIMULINK与PLECS：这两个软件的操作方式相似，且在算法和求解器方面进行了优化，使得PLECS在速度上比SIMULINK快至少3倍。它们在分析连续系统方面表现出色，尤其在离散系统分析方面有明显优势。

在选择软件时，上手难度是一个重要的考量因素。对于初学者来说，PSIM可能是最佳选择。而对于希望深入研究模拟领域的用户，SIMLIPS或SIMULINK/PLECS可能更加适合。如果你对嵌入式物联网感兴趣，建议深入学习PLECS，以获得更深入的理论基础。

在使用PLECS搭建逆变器仿真模型时，我们可以按照以下步骤进行操作：新建文件，搭建功率等级模型，创建PWM方波，连接模型，并通过示波器观察波形。接下来，调整求解器参数，配置正弦波，设置调制比，并实现闭环控制。通过这些操作，我们可以实现逆变器模型的搭建与调试，为实际样机的开发奠定理论基础。

宋建国学术成果

宋建国在学术领域取得了丰富的成果，涉及电动汽车技术、电机控制和测控技术等多个方面。他的早期研究聚焦于电动汽车控制器，如与张承宁、Yuan Xue合作的《基于电压-fed Inverter的电动汽车IM控制器》（2004年《北京理工大学学报》，EI索引号050888542138），以及与Sun Feng-chun和Zhong Qiu-hai合作的《燃料电池车辆的结构与控制策略》（2004年《北京理工大学学报》，EI索引号04298271456）。

2005年，他在EVS21会议上发表了《Direct Torque Control下的电动汽车IM控制器研究》（Monaco），以及与Chen Quanshi共同的《Flux Oriented Control在EV IM控制器中的应用》（High Technology Letters，EI索引号064110165522）。同年，他们还在ICEMS2005会议上探讨了Space Vector Modulation Direct Torque Control的相关内容。

在电机控制领域，宋建国与李胜玉合作了《全数字双通道比色高温仪的研究》（2000年《内蒙古科技大学学报》），以及关于互补测温的硕士论文（2000年内蒙古科技大学）。此外，他与Sun, Zhang合作，研究了AC电机驱动系统的再生制动（2002年AEVC2）。

在他的博士论文中，宋建国深入探讨了基于定子磁链定向的异步电机车载变频器（2003年《电子与信息学报》）和电动汽车交流电机控制器（2003年北京理工大学）。与张承宁、Zhai Li和袁学合作，他们研究了双CPU系统在车载交流电机控制器的应用（2003年《计算机测量与控制》）。

在电压型逆变器和无刷直流电机控制方面，宋建国与Chen Quanshi合作了多篇论文，如《基于电压型逆变器的感应电机控制器建模与仿真》（2004年《电气传动》，中文核心）和《无刷直流电机换相暂态过程分析》（2004年《变流技术与电力牵引》）。他们还探讨了TMS320VC33的应用及其在线编程（2005年《仪器仪表用户杂志》）。

宋建国的学术成果还包括在电动汽车学术会议上关于直接转矩控制算法的应用（2005年CEV2005），以及在AEVC4会议上关于单独激励直流发电机的动态电力测量仪研究。

他的研究也扩展到了电机试验台架和系统设计，如《交流电机驱动系统及电机试验台架的研究》（清华大学博士后研究报告，2005年）和纯数字IC卡电度表的设计（2000年《包头钢铁学院学报》）。

此外，徐萍萍和宋建国的合作也值得关注，他们在电力测功机和电动汽车电机驱动系统特性研究方面发表了多篇论文，如《电力测功机动态测试平台系统的研究》和《电动汽车电机驱动系统特性研究》。

扩展资料

宋建国，男，北京市公安交通管理局局长。因涉嫌利用职务之便，在购车摇号工作中，存在徇私舞弊行为。2012年12月初接受纪检部门的调查。2013年3月，免去北京市公安局公安交通管理局局长职务，保留正局级。[1]

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。

PLECS 应用示例（77）：三相T型逆变器（Three-Phase T-Type Inverter）

本文展示了一款用于并网应用的三相T型逆变器，采用Wolfspeed SiC MOSFET。图1显示了电路图，演示了如何选择器件、控制器参数和调制方法以影响逆变器的热性能。模型研究了逆变器在不同运行条件下的性能，确保系统安全高效运行。

T型逆变器类似于三电平中点箝位（NPC）逆变器，提供改进的谐波性能，同时减少零件数量和外部开关器件的导通损耗。本示例展示了一个22 kVA额定功率的T型逆变器，将800 V直流母线转换为三相60 Hz、480 V（线路，rms）配电。

模型配置了三种不同开关类型的SiC MOSFET，分别具有不同的额定电压、额定电流和RdsOn值，用于评估其热性能。每个器件都被建模为具有定制掩模配置的子系统，包括MOSFET和体二极管，以及热模型。组件掩模参数包括导通电阻和体二极管正向电压，以确定电流流过路径，影响开关损耗。

控制器采用解耦的同步参考系电流控制器，用于生成dq电压参考，通过独立的PI调节器将逆变器输出电流调节至设定点。PI控制器包括去耦前馈项，使用简单的同步参考帧锁相环（PLL）测量电压参考相位角，然后转换为三相电压参考，馈送到调制器，用户可选择不同的调制方案。

调制器组件实现不同的调制方法，如SPWM、SVPWM、THIPWM、THZSPWM和DPWM，以比较其对半导体损耗的影响。例如，DPWM在单位功率因数下的损耗最低，但当功率因数角接近0.5时，SPWM和SVPWM方法显示出较高的损耗。

通过操纵控制器设置、调制方案、开关频率、死区时间、控制器增益以及分析设备类型、并联设备数量和外部冷却或散热器的影响，可以试验控制器设置并分析系统级电气规格。参数扫描是确定设计决策如何在一系列操作条件下影响转换器性能的有效方法。

该模型突出显示了PLECS的热建模能力，并可以作为研究控制器设计对其他拓扑结构效率影响的例子。

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