01
电网支撑型变流器概述
定义、应用背景(新能源并网、微电网)、与传统跟网型变流器的区别。
概念背景
02
变流器拓扑结构
两电平、三电平(NPC、飞跨电容)拓扑对比,开关器件选型原则。
拓扑选型
03
数学模型基础
三相静止坐标系(abc)到两相旋转坐标系(dq)的坐标变换(Clark/Park变换)。
坐标变换数学
04
锁相环(PLL)技术
单同步坐标系锁相环(SSRF-PLL)、解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)原理与实现。
PLL同步
05
电流内环控制
dq轴解耦控制策略,PI控制器参数设计(基于典型I型、II型系统)。
电流环PI
06
电压外环控制
直流母线电压控制,功率外环(有功/无功)控制策略。
电压环功率
07
电网支撑特性
下垂控制(Droop Control)原理,P-f与Q-V下垂特性曲线。
下垂特性
08
虚拟同步机(VSG)技术
VSG的机电暂态模型,虚拟惯量与阻尼系数设计。
VSG惯量
09
VSG有功-频率控制
转子运动方程离散化,有功功率环的暂态响应分析。
有功频率
10
VSG无功-电压控制
励磁调节器设计,无功功率环与电压环的协调。
无功电压
11
虚拟阻抗设计
虚拟电阻与虚拟电感的物理意义,对功率分配与系统稳定性的影响。
虚拟阻抗稳定性
12
功率计算与滤波
瞬时功率理论(pq理论),低通滤波器设计(截止频率选择)。
功率滤波
13
调制技术
空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理,七段式与五段式调制策略对比。
SVPWM调制
14
谐波抑制策略
多比例谐振(PR)控制器,重复控制(Repetitive Control)原理。
谐波PR
15
弱电网适应性
电网阻抗变化对控制环路的影响,阻抗重塑方法。
弱电网阻抗重塑
16
故障穿越(FRT)要求
低电压穿越(LVRT)与高电压穿越(HVRT)控制策略。
LVRTHVRT
17
限流保护策略
虚拟阻抗限流、电流指令限幅、模式切换逻辑。
限流保护
18
孤岛检测
被动式(电压/频率偏移)与主动式(阻抗测量、频率扰动)检测方法。
孤岛检测
19
黑启动与离网切换
预同步控制(幅值、频率、相位),并离网无缝切换逻辑。
黑启动切换
20
多机并联均流
下垂控制均流、主从控制、分布式控制策略对比。
均流并联
21
通信协议与架构
CAN、Modbus、EtherCAT在变流器控制中的应用,实时性要求。
通信实时
22
控制器硬件平台
DSP(如TMS320F28379D)与FPGA(如Xilinx Zynq)的选型与分工。
DSPFPGA
23
软件架构设计
中断优先级配置,任务调度(ADC采样、控制计算、PWM更新)。
软件调度
24
采样与调理电路
电压/电流传感器(霍尔、CT)选型,信号调理(滤波、偏置、保护)。
采样调理
25
电磁兼容(EMC)设计
传导发射与辐射发射抑制,滤波与屏蔽设计要点。
EMC屏蔽
26
热设计与损耗分析
IGBT/SiC MOSFET损耗计算,散热器选型与热仿真。
热设计损耗
27
实时仿真与硬件在环(HIL)
基于RT-LAB/Typhoon HIL的控制器测试方法。
HIL仿真
28
标准与认证
IEEE 1547、IEC 61727、GB/T 19964并网标准解读。
标准认证
29
工程案例分析
某10MW光伏电站变流器控制参数整定与现场调试经验。
案例调试
30
前沿技术展望
构网型变流器(Grid-Forming)与同步调相机的融合趋势,AI在变流器控制中的应用。
构网型AI