带LCL滤波器的单相并网逆变器

针对相同滤波效果下采用L型滤波器的单相光伏并网逆变器的PI控制需要较大的电感值以及存在高损耗、电流内环响应速度降低和成本较高的不足,提出了采用基于LCL滤波的电容电流反馈和电网电压前馈的准PR控制策略,以增加系统阻尼、抑制振荡、提高系统稳定性能,并通过Matalab/Simulink软件搭建仿真模型进行了验证。结果表明,经LCL滤波后,在准PR控制策略下,加入电容电流反馈和电网电压前馈后,获得的入网电流畸变率更小,实现了入网电流的无静差跟踪,抑制了电网电压的扰动,且系统输出的波形满足入网要求。     

单相光伏并网逆变器网压滑模预测前馈控制

为快速准确补偿单相配电网末端的非理想网压对单相光伏并网逆变器并网电流的影响,并对谐振频率处电流环延时进行超前补偿,提出一种基于滑模预测控制的网压前馈控制策略。本文将融合了参考轨迹预测、在线校正的滑模预测控制器的输出量与网压动态预测模型前馈量共同拟合,作为新的网压预测输出,并在滑模预测控制器设计中引入改进型延时复合控制谐振器,以简化谐波预测器设计与数字化实现。在5 kW实验样机上实现此设计方案,并通过实验结果验证所提控制策略的正确性及有效性。     

基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制研究

针对常规LCL型并网逆变器的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）参数鲁棒性差的问题,提出一种基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制方法。首先,分析了参数变化对常规LCL型并网逆变器电网电流预测控制的影响;然后,根据超局部建模理论建立LCL型并网逆变器的一阶超局部模型,使用滑模观测器对系统的集总扰动进行估计,提高系统控制的动态性能,实现并网电流的鲁棒预测控制;最后,通过搭建Typhoon602+仿真器和PE-Expert4控制器实验平台验证了所提方法的有效性。     

光伏LCL型并网逆变器的积分滑模容错控制策略

针对光伏LCL滤波并网逆变系统中参数的不确定性故障和外界干扰故障,对系统在不确定性和执行器故障情况下的数学模型进行重构,提出一种基于高阶滑模观测器的连续积分滑模容错控制方法,该算法设计一个高阶滑模状态观测器,可对故障状态进行有效估计,以抑制故障的不利影响。结合滑模控制原理构建一个连续积分滑模控制器,设计系统控制分配律,并推导出系统故障的稳定条件,采用Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性。通过仿真验证所提控制策略的有效性。     

L+LCL型双频单相并网逆变器参数设计及控制方法研究

为了降低并网逆变器的开关损耗,提高系统效率和并网电流质量,提出一种L+LCL型双频单相并网逆变器,集成一个低开关频率的逆变单元和一个高开关频率的整流单元,低频单元负责向电网传递电能,高频单元采用前馈补偿的方式产生消谐电流,无需提取高频电流谐波分量.高频单元侧滤波器采用LCL结构,具有更小体积的同时降低输出电流中的高频开...     

基于改进的PR调节的单相LCL双闭环电流控制并网逆变器的研究

LCL滤波器具有滤波特性能好、体积小的优势,被越来越广泛地应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计不利。目前可采用多种控制策略来解决上述问题。其中,单环并网电流控制策略是严重欠阻尼系统,谐振尖峰的存在会引起电流波形畸变,PI调节器并不能使闭环系统稳定,PR调节器通过增加特定频率的电流回路增益来抑制谐波误差,但频率漂移影响和控制系统的带宽。本文采用双环电流控制策略,提出一种频率跟随的PR控制器。试验结果表明,该策略能有效解决逆变器在电网频率波动情况下进网电流谐振和进网电流的功率因数问题。     

弱电网下LCL型单相并网逆变器的鲁棒延时补偿策略

考虑到控制延时,LCL型光伏并网逆变器传统电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)仅能保证采样频率f_s的1/6以内系统稳定。弱电网中,电网阻抗的变化会导致实际谐振频率f_r偏移,若f_r大于f_s/6,系统鲁棒性将会变差。为解决传统CCFAD有效阻尼区间不足的问题,提出一种基于延时补偿的改进CCFAD控制策略,通过在电容电流反馈通道串入级联超前相位补偿器,补偿控制延时引起的相位滞后,将有效正阻尼区扩展至(0,f_s/3)频段,扩大系统稳定域。此外,电流控制环采用比例复数积分(PCI)控制策略,提高了并网电流跟踪性能,仿真和实验验证了所提策略的可行性。与传统CCFAD方法相比,所提延时补偿策略扩大了有效阻尼区,增强了系统鲁棒性。     

基于LCL滤波器并网逆变器分裂电容控制研究

基于带LCL滤波器的三相并网逆变器系统,提出将分裂电容电流控制与无源阻尼相结合的控制策略。通过分析分裂电容电流反馈控制的原理及谐振特性可知,采用分裂电容电流反馈可使被控系统由三阶系统转换为一阶系统,有利于增大系统的带宽,但为了抑制控制环外的电容和电感产生的谐振,需在第二个电容支路加入阻尼电阻以满足对并网电流的要求。最后对该控制方案的可行性和影响因素进行分析,建立Matlab/Simulink仿真模型,通过仿真验证该方案的可行性和有效性。     

LCL并网逆变器阻尼方法

风能、太阳能为代表的可再生能源,因其储量丰富、环境友好等特点,得到人们日益广泛的重视。并网逆变器是基于可再生能源的分布式并网发电中重要部分。LCL滤波器以其更优良的高频滤波特性在并网逆变器中获得越来越广泛的应用。但LCL滤波器存在很大的谐振峰,容易造成并网逆变器振荡甚至不稳定,因此必须采取一定的措施阻尼LCL的谐振尖峰。通过分析6种串并联电阻无源阻尼的方法,从无源阻尼方法推导了对应的6种有源阻尼方法,仿真和实验验证了推导的有源阻尼的有效性。     

LCL并网逆变器不同电流反馈的控制稳定性研究

对两种不同电流反馈下LCL滤波器的数学模型进行分析,重点研究系统控制和采样延时对变流器控制稳定性的影响,利用根轨迹和零极点配置的方式来选择合适的电流控制器参数,最后在不增加任何传感器且不采取任何阻尼措施的条件下实现对LCL-GCI的稳定控制。实验结果验证了提出方法的有效性和可行性。     

基于过采样的LCL并网逆变器有源阻尼控制

LCL并网逆变器存在谐振问题,通常采用有源阻尼法对其进行抑制,但其数字控制过程中引入的控制延时,会影响有源阻尼控制的动态响应性能。针对上述问题,在原有的基于电容电压反馈的有源阻尼控制方案基础上,引入过采样的调制策略,通过一个开关周期内多次采样多次装载调制信号,有效减小控制延时,改善有源阻尼控制的动态响应性能。实验研究证明所提出控制方案的正确性和有效性。     

基于LCL输出滤波器的双环控制并网逆变器研究

针对采用LCL滤波器的三相并网逆变器,首先进行理论分析并建立数学模型,然后提出一种直接电流双环控制策略并对其稳定性进行分析。对LCL滤波器进行设计分析,并给出参数设计的约束限制条件。利用Simulink进行仿真研究,搭建样机进行实验,结果验证该文控制策略及设计分析的正确性。     

电网频率波动时LCL并网逆变器重复控制研究

针对电网频率波动时,并网电流畸变和谐波较大的问题,提出了静止坐标系下LCL并网逆变器的重复控制策略,该策略可有效降低并网电流谐波畸变率;在静止坐标系下,LCL并网逆变器数学模型无耦合现象,省去了复杂的解耦运算,从而该控制策略简单易实现;在确定电路参数的基础上,对重复控制进行了参数设计,并通过仿真试验证明了理论分析的正确性。研究成果对于提高电能质量意义重大。     

弱电网下LCL型并网逆变器的改进稳定性控制方法

弱电网下并网点电压谐波和电网阻抗不可忽略。LCL型并网逆变器考虑电网阻抗后会发生谐振频率平移现象,同时并网点电压谐波会影响电压前馈控制效果。文章在并网电流结合电容电流反馈的基础上,通过修改电容电流反馈系数应对电网阻抗,提出了一种查表法的电容电流反馈系数选取方法。通过多谐振并网点电压前馈控制通道的控制器应对电压谐波。实验验证了文章所提改进稳定性控制方法的有效性。     

基于阻抗分析的LCL型并网逆变器相角补偿控制

弱电网条件下,电网阻抗的存在会增加并网电流的谐波含量,甚至造成光伏并网逆变器不稳定。该文以三相LCL型逆变器为研究对象,以阻抗模为出发点,使用阻抗稳定判据分析弱电网在常规电流控制方式下的系统稳定性降低机理,提出在电容电流前馈支路上附加超前校正网络的相角补偿控制策略,通过提高系统输出阻抗的相角提高并网逆变器稳定性。仿真结果表明,该方法可有效解决较高电网阻抗带来的失稳现象,并具有良好的稳态性能和动态响应能力。     

采用LCL滤波器并网逆变器状态反馈有源阻尼控制研究

针对三相并网逆变器系统中LCL滤波器的谐振问题,建立采用LCL滤波器三相并网逆变器系统的数学模型,分析LCL滤波器参数变化对高频开关纹波衰减和谐振频率的影响。设计滤波器参数并在此基础上提出一种新的状态反馈有源阻尼控制方法——通过状态反馈将被控对象的极点配置在一定范围内,再结合系统的稳态性和动态性设计PI调节器参数。最后借助MATLAB软件完成控制方案的仿真,并搭建系统实验平台验证该控制策略的有效性和正确性。     

LCL型并网逆变器的谐波分析与抑制

系统性量化分析单相LCL型并网逆变器的谐波特征,包括单极性倍频式SPWM带来的高频谐波,以及死区、开关器件非线性特征,直流侧二次脉动和电网电压扰动注入的低次谐波,进而提出一种重复控制与状态反馈相结合,并加入直流电压和电网电压前馈的方案,最后在3 k W逆变系统中验证其谐波分析的合理性和复合控制策略的有效性。