基于有源阻尼的并网逆变器多谐振PR控制

由于LCL滤波器对电流高频谐波有较好的滤除效果,被越来越多地用于逆变器并网。针对LCL型并网逆变器固有的控制谐振和并网电流低频谐波含量高的问题,提出一种基于有源阻尼的多谐振比例谐振(PR)控制器,在保证稳定性的前提下,实现对输出电流中特定频率谐波的抑制。理论分析、仿真和实验结果证明所提控制算法能在保证并网逆变器稳定运行的同时,明显降低输出电流中的低频谐波含量,达到提高并网逆变器输出电流电能质量的目的。     

基于准PR的LC型并网逆变器双回路控制研究

传统并网逆变器控制回路带宽较窄,易受电网电压扰动的影响.针对此问题,这里设计了具有宽带宽的准比例谐振(PR)控制器,大大提高了系统的鲁棒性,同时为抑制电网电压扰动,引入了电网电压前馈控制,大大降低了谐波含量.最后在PSIM平台上搭建了仿真与实验模型,结果表明:基于准PR控制器的双回路控制具有良好的跟踪效果和抗干扰能力,...     

基于LCL型三相并网逆变器的改进PR控制策略研究

虽然以d-q坐标系下矢量控制为代表的线性控制可以消除系统稳态误差问题,但是系统存在功率耦合问题,使系统难以在功率单位因数下稳定运行。文章在传统电流PI控制的基础上,提出一种基于静止α-β坐标系下的PR控制,并对该控制策略进行改进,减少了一些复杂的坐标变换。在动态对比仿真中表明,采用改进PR控制的并网逆变器具有较好的动态响应性能,能实现电流无稳态误差跟踪电流参考值,在入网电流发生突变后能快速跟踪电网电压,并实现了有功无功的解耦控制。经过谐波含量分析,改进的PR控制策略也具有一定谐波抑制能力。     

LCL型并网逆变器电流控制器设计

在LCL型并网逆变器的应用中,电流控制器的结构和参数对系统稳定性和输出电流质量非常重要。采用电容电流内环,进网电流外环的双闭环控制策略,提出了一种基于准比例谐振调节器和比例调节器的新型电流控制器设计方法。与传统单位电容电流反馈不同,将比例调节器用于反馈通道,实现两个调节器间的解耦控制,简化调节过程。根据逆变系统实际特性,在正向通道中引入惯性环节。控制器参数由系统闭环传递函数根轨迹方法进行设计,以凸显单个参数对系统的影响,使设计过程在无任何假设和简化的情况下直观明了。额定功率为50kW并网逆变器的仿真结果验证了所提控制策略和电流控制器设计方法的合理性和可行性。     

基于卡尔曼滤波的新能源并网逆变器的控制

随着以新能源为主体的新型电力系统的发展,电力系统中的背景谐波问题愈发严重,威胁新能源并网系统的稳定运行。为此,提出了一种基于卡尔曼滤波的LCL型新能源并网逆变器的控制策略;采用卡尔曼滤波算法对传感器的采样测量信号进行最优辨识,从复杂、随机的电网谐波背景中提出真实的测量值,从而保证并网逆变器的稳定运行。同时,针对LCL型逆变器存在的高频谐振问题,基于卡尔曼滤波提取的准确状态变量,设计了合适的虚拟阻尼控制,实现LCL的有源阻尼。最后,基于Matlab/Simulink搭建相应的仿真模型,通过仿真实验,验证卡尔曼滤波算法的有效性与所提出改进控制策略的可行性。     

基于改进PR控制的多功能逆变器控制策略

多功能并网逆变器(multi-functional grid-tied inverter,MFGTI)在实现分布式电源(Distributed Generation,DG)并网的同时能够兼具电能质量治理的功能,相比功能单一的并网逆变器,具有更好的应用前景。针对分布式电源的多功能并网逆变器进行研究,针对传统PR控制器,提出一种基于改进PR控制的多功能逆变器跟踪控制方法,除了并网控制外还兼具了滤除谐波电流的功能。设计了应用多层PIR控制器的双环PQ逆变器控制,使并网的分布式电源除了提供功率以外还能够有效滤除特定次数谐波。建立该控制系统的数学模型并且利用DIGSILENT/Power Factory对其进行仿真,验证了该控制系统的正确性和有效性。仿真结果表明,所提出的多功能逆变器除了能够改善并网点的电能质量,还能够满足微网的要求,对并网点进行PQ控制。     

三相LCL型光伏并网逆变器控制器的设计

针对三相LCL型光伏并网逆变器传统复合控制器中比例积分(PI)控制部分,需进行矢量变换,即将静止坐标系下的交流量转换为旋转坐标系下的直流量,该变换相对其他控制较为复杂且LCL滤波器在该过程中存在着耦合。设计了一种改进型的复合控制器,引入比例谐振(PR)控制器,无需坐标变换便能获得较理想的高品质并网电流。研究了复合控制器的设计方法,仿真和样机实验结果表明了此方法的有效性和优异性。     

新能源并网谐振过电压分析

基于新能源发电技术的快速发展,新能源发电所占比例呈逐年增大的趋势。新能源通过逆变装置接入后会给电力系统注入谐波,当其大规模并网后谐波含量丰富,可能会有谐振过电压的潜在风险。首先,针对光伏并网系统建立谐波数学模型,对单个新能源场站接入系统进行谐波分析,分析逆变器参数、线路参数及电网等效阻抗对谐振后系统电压产生的影响;然后,对多个新能源接入系统进行谐波分析,探究新能源不同规模接入时系统谐振变化规律及对系统电压造成的影响。     

不平衡电网电压下光伏并网逆变器滑模直接电压/功率控制策略

不平衡电网电压下,光伏并网逆变器的输出功率和输出电流都将产生波动,给电力系统的稳定运行造成不利影响。根据光伏并网系统的数学模型,提出了光伏并网逆变器基于滑模控制的直接电压/功率控制策略。该控制策略可在电网电压不平衡时有效抑制并网逆变器输出有功功率和无功功率的波动。根据光伏并网逆变器输出功率和正、负序电流的关系,提出了以消除负序电流为控制目标的改进控制策略。此外,为提高系统的运行性能,提出了功率电流协调控制策略。最后,对所提出的控制策略进行了仿真分析,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性。     

一种适合于储能PCS的PI与准PR控制策略研究

储能变流器(PCS)是储能系统的核心部件,主要运行模式有并网和离网两种。本文重点针对储能PCS在离网条件下所采用的定电压/频率控制策略进行研究,从储能PCS的拓扑结构入手,建立其数学模型,并制定相应的控制策略。根据控制器选择的不同,本文分别介绍了基于PI控制器以及准PR控制器的控制策略,画出了详细的控制框图。最后基于Matlab仿真模型,制定了两种不同运行工况,针对这两种工况对不同控制器条件下PCS的外输出特性进行对比分析,并得出相应的结论,为工程实践提供相应的理论支撑和指导经验。     

基于改进滑模控制的电网模拟器逆变侧设计

文中提出了一种基于趋近律的改进滑模控制方法,改善了电网模拟器的逆变侧设计.文章选择了合适的电网模拟器拓扑结构,建立了三相全桥逆变器的数学模型,通过双幂次滑模趋近律对原有的控制方法进行了改善.在Simulink中设计了系统的控制框图并进行了仿真结果对比;基于PHIL实时仿真技术搭建了电网模拟器实验平台并进行了实验,结果表...     

一种新型绿色能源并网发电实验平台设计

介绍了一种新型绿色能源并网发电实验平台设计和实现方案。本实验平台是以C8051F120为控制核心,通过采样市电电网信号,实现电网电压频率和相位追踪的并网发电模拟装置。实验平台以IGBT单相全桥作为逆变主电路,利用自行绕制的电感组成LCL滤波器进行滤波,通过软件方式生成正弦波脉宽调制波（SPWM）来实现最大功率追踪（MPPT）。实验平台具有软硬件自动过流保护和欠压保护功能,另外系统硬件电路简单,造价低廉,在教学经费有限的情况下对高年级电气专业学生的实习和实践提供了硬件保证。     

风储联合并网发电系统的控制策略研究

并网运行控制方法是保证风储联合发电系统可靠运行需要解决的关键技术问题之一。本文首先建立了风力涡轮机和锂离子蓄电池的数学模型,并且给出了风力发电系统网侧和机侧变换器在两相同步旋转坐标系下的数学模型。详细研究了风力发电系统和储能逆变器的并网运行控制策略。最后通过仿真研究验证了本文研究方法的可行性和有效性。     

中小功率并网逆变器中滤波器的分析和设计

小功率并网逆变器输出含有较多的谐波,直接并网会给电网带来一定的谐波污染。传统的无阻尼LCL型滤波器存在零阻抗谐振带,很难滤除谐振频率附近的谐波,同时也会影响电流跟踪的精度。在无阻尼的LCL型滤波器基础之上,设计了带阻尼的滤波器;并且利用仿真软件分析了阻尼电阻值对系统损耗和滤波效果的影响。对样机输出电流进行傅里叶分析可知阻尼型滤波器能够显著地减少输出电流谐波含量,同时提高电流跟踪精度。     

Sliding mode based feedback linearizing controller for grid connected multiple fuel cells scenario

The energy demand is growing at a fast rate around the globe. The conventional power generation technologies may not meet the environmental constraints. Hence, a Solid Oxide Fuel Cell based power generation unit is considered as distributed generating source here, in this paper. An integrated operation of two units is done with a master–slave control strategy. Voltage source converters are used to interface nonconventional energy sources with grid, in general. However, these systems are highly nonlinear and coupled systems. Hence conventional PI controller will not give satisfactory performance for changing operating conditions and uncertain load changes. Hence, feedback linearization scheme has been formulated, which uses nonlinear transformation by means of diffeomorphism mapping to convert nonlinear models into linear models. Sliding mode control technique has been incorporated in the feedback linearized control to address the issues of uncertainty and to add robustness to the control algorithm. The developed control algorithm is tested for different dispatches, load uncertainties, decoupling of control variables and finally the variable grid frequency within a small band.     

Power control for grid connected applications based on the phase shifting of the inverter output voltage with respect to the grid voltage

In photovoltaic (PV) systems connected to the grid, the main goal is to control the power that the inverter injects into the grid. According to the grid demands, injected power does not only include the control of the active power, but also the control of the injected reactive power. This paper presents, a digital control strategy based on the phase shifting of the inverter output voltage with respect to the grid voltage, in order to control the power factor with a minimum number of Digital Sinusoidal Pulse Width Modulation (DSPWM) patterns and for a wide range of the inverter output current. This proposed method has been described, simulated and validated by experimental results.The proposed control strategy requires few hardware and computational resources. As a result, the inverter implementation is simple, and it becomes an attractive solution for low power grid connected applications.     

电网电压不对称时双馈电机鲁棒控制器设计方法

介绍了一种基于H∞鲁棒控制理论的双馈电机(DFIG)电流控制器设计方法,可用于提高双馈风力发电机在电网电压不对称条件下的运行性能。首先从减小电流畸变或者抑制功率二倍工频脉动的角度出发,根据正负序分解理论得到了转子负序电流补偿控制策略;然后给出了双馈电机H∞电流控制器的设计过程,并详细分析了控制器性能的限制条件与相应权函数的选择方法。通过μ分析发现,与通常使用的PIR控制相比,本文所提H∞控制器具有受系统参数和运行状态变化影响小、鲁棒稳定性高的优点,并且能够更加有效地抑制定子固有振荡模态,减弱不对称电压跌落时的过渡过程。最后通过仿真验证了本文所提方法的有效性。     

基于PR调节器的并网型逆变器谐波抑制策略

解决LCL型并网逆变器谐振问题的有效途径是采用电容电流反馈的有源阻尼法,比例谐振(PR)调节器因具有良好的准确性和抗干扰性能,比PI调节器更适于对并网电流控制,但电网电压背景谐波会使并网电能质量变差。提出了一种基于电网电压微分前馈和PR调节器相结合的双闭环控制策略,经过适当变换,电容电流内环等效为网侧电感电压微分反馈,电网电压前馈等效为比例前馈。仿真实验结果表明,基于电网电压微分前馈和PR调节器相结合的控制策略可以基本避免电网电压谐波影响并网电能质量,且该策略可以省去对三相电容电流的检测,在很大程度上节约了成本。