作者:杨睿; 王炜; 汪阳; 葛兆琪 期刊:《新型工业化》 2019年第09期
近年来,在对可再生能源进行利用的过程中,逆变器担负着能量转换和控制的任务,逆变器属于开关器件,在能量转换过程中会产生大量谐波。由于LCL型并网逆变器拥有较好的滤波性能,因此广泛应用于高压大功率场合。本文基于电流闭环的前馈解耦控制方案,通过PI控制,设计了三相并网逆变系统。选用LCL滤波器进行并网逆变系统的滤波,构建并网逆变器的数学模型,并对参数进行设计,将LCL滤波器的各个参数进行精确量化。选用有源阻尼法来增加系统...
作者:李练兵; 王玲珑; 岳东华; 祝亚尊; 陈黎 期刊:《电测与仪表》 2019年第21期
三相电流型PWM整流器交流侧常采用LC滤波器来滤除谐波和辅助开关器件换流,但LC滤波器具有谐振特性,存在谐振尖峰,当控制量或负载变化时,会引起系统暂态振荡以及网侧电流谐波畸变。针对上述问题,提出了一种基于αβ坐标系的电感电压反馈的有源阻尼控制方法。该方法的实现不需要进行锁相环控制和dq坐标解耦,电感电压反馈的有源阻尼控制可以有效抑制LC滤波器谐振尖峰。最后通过MATLAB仿真和实验验证了所提方法的有效性和实用性。
作者:蔡富裕; 郭文勇; 赵闯; 肖立业 期刊:《电力系统自动化》 2019年第18期
电感、电容等无源器件的老化及其造成的参数漂移是引起变流器故障和并网电流质量变差的重要原因。为了实现对电流源型变流器中滤波器元件老化状况的在线监测并实时优化并网电流质量,文中提出了一种参数在线辨识的方法,有效地实现了电流源型变流器并网滤波器参数的在线辨识,实现了健康状态的在线监测。同时根据参数辨识结果实时优化电流源型变流器闭环控制中的虚拟电阻参数,实现了对谐振的最优阻尼。为了验证该方法的有效性,开展了...
作者:王婧博; 刘红兵; 杨梦勤; 李晓丹 期刊:《控制与信息技术》 2018年第05期
针对LCL型并网逆变器的谐振问题,采用滤波电容器串联电阻器、滤波电容电流负反馈、滤波电容电压负反馈等传统的阻尼方法会增加系统的损耗或者成本。为此,文章提出一种虚拟阻尼控制方法,其基于逆变器侧电流反馈,与滤波电容器串联电阻器方法等效,不仅能有效抑制并网电流谐振、提高系统稳定性,而且不增加附加成本和系统功率损耗。dSPACE半实物仿真结果和分布式光伏电站500 kW并网逆变器实验结果验证了该方法的有效性。
作者:侯超群; 杨岸; 侯超众 期刊:《建筑电气》 2018年第01期
对LCL型逆变器的谐振原因及有源阻尼的机理进行深入分析,得出有源阻尼实质是对系统谐振峰值附近对应的输出频率成分的反馈控制.当该反馈为负反馈时可以实现较好的抑制效果,且反馈深度越深.谐振峰值抑制效果越好。结合有源阻尼实质在电流双闲环控制的基础上提出一种有源电导阻尼控制策略。通过Matlab进行仿真验证。谐振抑制效果和输出电流波形都较明显改善,仿真结果证明改进后的控制算法具有可行性。
作者:陈燕东; 王伊; 周乐明; 周小平; 谢志为 期刊:《电工技术学报》 2018年第11期
位于电网末梢或偏远地区的新能源发电弱电网中,大量本地阻感性负荷的接入会引起电网阻抗变化与频率偏移及电压波动,进而影响LCL逆变器自身谐振尖峰抑制及其输出有功与无功动态调节过程。对此,提出了一种LCL逆变器阻尼谐振抑制与功率快速调节方法,包括鲁棒并网电流反馈有源阻尼控制、同步参考系准比例积分控制及功率快速调节。提出的鲁棒并网电流反馈有源阻尼控制增强了系统阻尼特性,抑制了LCL谐振尖峰;光伏能量功率前馈和负载无功...
作者:田鹏; 李泽滔; 郝正航 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2019年第05期
为了提高LCL单相并网逆变器在电网频率波动情况下的控制精度,提出了一种采用比例、积分、谐振和准谐振复合控制环节的改进电流控制器。应用频率法对比例积分、比例谐振、准比例谐振以及改进电流控制器进行对比分析。结合传统比例积分控制器参数设计方法与权重系数获得合适的改进控制器参数,在所建立的基于有源阻尼的LCL单相并网逆变器仿真模型上对改进控制器与传统控制器进行实验对比。结果表明所提改进电流控制器克服了比例积分电...
作者:张强; 臧越; 王雷; 董砚; 魏冠男; 周先杰 期刊:《电气传动》 2019年第02期
三相电流型PWM整流器(CSR)可以实现直流侧的调压调功,而且能够实现网侧电压电流同相位,减少网侧谐波含量。针对三相CSR的非线性耦合系统进行输入输出精确线性化,为了提高电流跟踪特性和鲁棒性并且抑制网侧LC滤波器的谐振尖峰,设计了非线性和有源阻尼复合控制器。通过Matlab/Simulink进行仿真,并且搭建了基于三相CSR的感应加热电源的实验样机对以上控制策略进行验证,结果证明该控制算法的有效性和合理性。
作者:陈继开; 郭鸿健; 成毅平; 王鹏; 耿宇锋; 李贵森 期刊:《电力电容器与无功补偿》 2019年第04期
由于LCL型有源电力滤波器(APF)作为一个三阶系统,不仅能够保证滤除高频开关分量,同时在相同的容量下,可大大降低电感取值,因此在配电网被大量采用。然而,随着LCL型APF大量并网,其自身产生的谐振问题开始凸显。本文针对配电网内并联LCL型APF与电网之间交互影响问题,建立了并联LCL型APF系统等效电路模型,并对多机并联LCL型APF系统进行了并联谐振特性分析,得出了并联谐振的表达式;提出一种基于电容支路电流反馈的有源阻尼策略来替代无...
作者:王启羽; 徐英雷; 付建辉; 刘露江 期刊:《电力电子技术》 2017年第12期
针对电网中典型的谐波源和LCL滤波器工作特性,提出一种适用于并联型有源电力滤波器(SAPF)的LCL滤波器设计方法。由补偿电流跟踪性能和纹波要求确定总电感量;由低频补偿和高频滤波要求确定谐振频率范围;由网侧电流和变换器侧电流高频纹波衰减及谐振频率要求确定电感分配系数;由基波无功功率限制和谐振频率要求确定滤波电容值;给出了基于极点配置的反馈电容电流有源阻尼法。与L滤波器的对比仿真和实验结果证明了所提方法的正...
作者:卞文倩; 李飞; 赵晋斌 期刊:《电力系统保护与控制》 2017年第21期
为了解决传统电容电流比例反馈有源阻尼方法控制结构复杂以及由系统延时所导致的谐振阻尼区域狭小等问题,对基于陷波器的有源阻尼方法进行了研究。将系统的谐振阻尼区域从(O,fs/6)拓展到(0,fs/2),消除了延时所带来的影响。同时,为了减小谐振频率波动对陷波器陷波效果的影响,利用经典控制理论中有关偶极子的经验法则得到陷波器允许的谐振频率最大波动范围。并通过系统闭环传递函数的零极点图对系统稳定性进行分析,设计...
作者:梁毅; 谢运祥; 关远鹏 期刊:《电工电能新技术》 2019年第04期
LCL滤波器广泛应用于并网逆变器中,但弱电网下电网阻抗的波动和数字控制器的延时均可能使逆变器失稳,逆变器侧电流较大的高频谐波也会影响逆变器的使用寿命。本文基于双电流闭环控制的逆变器提出一种完备的参数设计方案。首先建立系统在数字控制下的精确模型,根据劳斯判据确定控制参数的取值范围,然后对有源阻尼特性进行分析从而确定反馈系数K的最佳取值。最后采用系统简化模型计算具体的控制参数,在保证精度的同时降低了计算过程...
作者:林刚; 李勇; 王姿雅; 曹一家; 刘嘉彦; 王鹏程; 樊芮; 杨倩雅 期刊:《电力自动化设备》 2019年第04期
谐振可能引起直流微网的谐波不稳定,是导致电压崩溃的潜在原因。利用频域分析法确定直流微网的谐振频率需要建立复杂的高阶传递函数,且不能提供谐振影响范围等信息。提出了分布式控制下直流微网的谐振模态分析方法,通过分析系统的节点导纳矩阵确定系统的谐振频率,并利用频域分析验证该方法的有效性;根据参与因子确定谐振的影响范围,进一步地研究了线路参数对系统模式和谐振频率的影响;提出了有源阻尼抑制方法,通过在电流内环注入阻...
针对传统PI控制存在稳态误差和抗干扰能力有限的缺点,在PR控制的基础上,提出基于准PR控制的三相LCL型并网逆变器控制策略。在保持控制器高增益的同时提高抗干扰能力。并详细分析了准PR控制器参数对控制器性能的影响;引入电容电流反馈的有源阻尼方法抑制LCL产生的谐振尖峰。最后本文利用MATLAB/simulink实验仿真验证了该控制策略的有效性。
作者:蒋奖; 杨婳 期刊:《电器与能效管理技术》 2019年第16期
加权电流控制(WACC)法通过反馈逆变器侧电流和网侧电流的加权平均值,可以将控制系统降为一阶,具有稳定性强、提高控制系统带宽、参数设计简单等优点。但是,降阶时仅消去控制对象的临界稳定极点,未从根本上解决LCL系统欠阻尼的问题,入网电流中仍存在谐振极点,容易发生谐振。分析表明,在WACC方法下,加入电容并联电阻的无源阻尼既能增加系统阻尼,又不影响降阶特性。通过虚拟电阻引入有源阻尼时,改变了逆变侧电流,WACC方法无法降阶。为...
作者:尹正兵; 张伟; 张鲁华 期刊:《上海电气技术》 2016年第02期
针对LCL滤波电路中电力电子变流器的谐振问题,提出了一种反馈虚拟电容电流的有源阻尼控制方法。根据LCL滤波电路的拓扑结构,建立系统状态方程,再结合网侧电压推导出电容基波电流的幅值和相位,将产生的虚拟电容电流反馈到控制环,从而实现电力电子变流器LCL滤波拓扑的有源阻尼控制,抑制系统振荡,提高系统的稳定度。通过500kW光伏发电系统实验验证了这一控制方法的有效性。
作者:张婷娟; 张瑜 期刊:《黑龙江电力》 2019年第01期
针对并网逆变器中传统LCL型滤波器存在固有谐振且输出电流存在谐波会污染电网的问题,在分析传统逆变器的控制方法及其模型的基础上,基于控制系统的开环Bode图提出一种有缘阻尼多谐振比例谐振控制器,并引入电容电流反馈作为有源阻尼,设计了具有五次、七次谐波补偿功能的多谐振PR控制器,通过仿真验证控制器可抑制电网中低频谐波,并能保持逆变器允许的稳定性。
作者:甘世红; 毕思明; 顾伟; 褚建新 期刊:《电机与控制学报》 2018年第12期
为了保证船舶电网的稳定,必须改善船舶轴带发电机的并网系统的性能,针对传统的并网逆变器的缺点,研究了一种改进式Z源逆变器,并将其应用到船舶轴带发电机并网系统中,得到传统逆变器所不具有的独特特性,能有效解决传统拓扑电路结构上的缺陷;同时在电网侧采用L C L滤波器,在不增加新的电流互感器的情况下,采用超前-滞后网络反馈滤波电容电压获得有源阻尼来抑制LCL滤波器的谐振,实现并网电流的快速跟踪,使船舶电网系统的可靠性大大增...
作者:武健; 赵家琦; 王超; 侯睿; 徐殿国 期刊:《电机与控制学报》 2018年第02期
连接于同一公共连接点的多个并网逆变器与电网之间的交互影响对系统的稳定运行和电能质量是一个潜在的威胁。对于LCL型并网逆变器,LCL滤波器相互关联使多个逆变器构成一个高阶网络,激发频率更为复杂的谐振。基于逆变器侧电流直接控制建立微电网导纳矩阵,采用模态方法分析系统谐振频率。对于适用于逆变器侧电流直接控制的有源阻尼方法,通过离散系统稳定域分析,确定采样频率和有源阻尼系数的稳定区域。实验结果证实,模态分析和阻尼系...
作者:刘斌; 蔡淦; 王斌; 孟艳颍; 李伦全 期刊:《电机与控制学报》 2019年第07期
针对LCL滤波器虽然电感量较小并对高频谐波电流具有更好衰减效果,但一直存在谐振的问题,提出在三相系统中引入网侧电感电流控制环,修正逆变侧电感电流给定的有源阻尼型控制方法,且从系统效率的角度,有源阻尼的方法优于加入无源阻尼。该方法除了能有效抑制LCL谐振,同时可改善入网电流的品质。不同于以跟踪工频给定为目标的光伏并网逆变器,有源电力滤波器(APF)更看重谐波电流的控制,对控制器的设计提出了更高的要求。通过在网侧电流...