改进微电网并网逆变器滞环电流控制策略

滞环电流控制广泛应用于微电网系统并网逆变器中,这种控制方式存在的主要问题是开关频率不固定、电流谐波较大。针对该问题提出了一种变论域模糊滞环宽度控制方法。通过研究开关频率与滞环宽度之间的关系,首先引入伸缩因子,然后设计变论域模糊控制器,最后实现动态调节滞环比较器的宽度,从而达到稳定开关频率的目的。通过实验,有效验证了该控制策略具有良好的动态、稳态性能,从而提高了并网效率。     

基于自适应虚拟阻抗的并网电流谐波抑制

分布式发电系统在电网中所占的比重持续增大,电网逐渐呈现弱电网特性,采用电压源型控制的并网逆变器可以在弱电网下可靠并网,但是并网电流易受电网电压背景谐波的影响。针对该问题,首先通过对电压源型并网逆变器输出阻抗建模分析,建立并网系统的谐波等效电路,在此基础上提出了虚拟谐波阻抗的方法并给出具体的实现方式。其次,通过对谐波电流幅值的检测,提出谐波含量负反馈控制,实现了虚拟谐波阻抗大小的自适应变化。此外,电压环采用改进的比例-积分-谐振(PIR)控制器,实现了对交流信号的准确跟踪。最后,结合Matlab/Simulink仿真和实验进一步验证了所提方法的有效性。     

微电网并网系统中谐波传播抑制策略

在微电网并网系统中,对于公共耦合点(PCC)处谐波电压源而言,传输线路上电感与电容之间的谐振可能造成严重的谐波传播放大问题。为抑制该系统中的谐波传播放大,通过分析谐波传播规律,提出一种分频调节阻性有源电力滤波器(RAPF)的位置选择新策略。分析不同传输线长度时分频调节RAPF的电导增益取值对谐波抑制效果的影响,确定了电导增益的取值要求。通过合理选择电导增益,该位置选择策略可在任意传输线长度下有效抑制谐波传播放大。仿真和实验结果均验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于单周控制的微电网谐波主动治理方法

微电网中由于存在电力电子设备和非线性负载,其电能质量问题不容忽视。由于分布式电源并网逆变器本质上为一个三相全桥电路,通过对其控制策略的改进,可以使得其在输出电能的同时,还能够实现对电能质量的主动治理。借鉴该思路提出了一种基于单周控制的谐波主动治理方法以抑制公共连接点处的电流谐波。针对多逆变器并联的情况,提出了一种输出电流分摊补偿的控制策略,简化和改进了传统单周控制的控制。在Matlab/Simulink中搭建相应的仿真模型,利用dSPACE搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。     

光伏逆变器并网电流谐波抑制方法

为有效抑制三相光伏并网逆变器的并网电流谐波,提出一种比例复数积分谐波抑制方法。首先,介绍比例复数积分的由来及特性;然后根据其特性,结合PI控制方法提出一种组合谐波抑制方法,给出组合方法的控制框图,分析其稳定性和稳态误差;最后,搭建三相光伏逆变器的Matlab/Simulink仿真模型及实验平台,对理论分析的结果进行了验证。仿真及实验结果证明所提出的组合算法相对于PI控制,能够有效地抑制并网电流的低次谐波,减小稳态误差,具有良好的实际应用价值。     

抑制负序和谐波电流的永磁直驱风电系统并网控制策略

在详细分析永磁直驱风力发电系统并网电流负序分量及谐波分量产生机理的基础上,从改善永磁直驱风电系统输出电能质量的角度出发,提出了一种采用准比例谐振(quasi-proportional-resonant,quasi-PR)控制器抑制并网负序电流分量及谐波电流分量的控制策略。该控制策略不仅可有效抑制由电网电压不平衡引起的并网电流负序分量,而且能抑制由电网电压或发电系统引入的低次谐波电流分量。仿真验证了上述控制策略的正确性和可行性。     

基于无源控制的并网逆变器特定次谐波电流抑制方法

分布式新能源发电多并接于较弱的配电网,该地区电网电压谐波含量大。受电网电压谐波与开关特性的影响,并网逆变器的电流容易发生畸变现象,影响系统稳定性。为此,文中针对三相并网逆变器提出一种基于无源控制的特定次谐波电流抑制方法。首先建立三相并网逆变器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange, EL)数学模型,并设计电流环无源控制器;然后结合多重参考系(multiple reference frame, MRF)方法引入误差电压补偿环路,对谐波电流进行独立控制;最后搭建系统仿真模型,并与传统比例积分(proportional integral, PI)控制和无源控制进行对比仿真研究。仿真结果表明,所提控制方法在具有无源控制优点的同时能够有效抑制三相并网逆变器的谐波电流,提高并网电流的电能质量,降低滤波器的设计要求,提高并网逆变器的弱电网适应能力。     

基于等效参考电流控制的低压微电网控制策略

在PQ控制和V/f下垂控制的基础上提出了微电网2种运行模式下均适用的等效参考电流控制法。对于电压幅值和频率,将其参考值与各自实际运行值的偏差分别引入到参考电流的dq轴分量中,通过对引入偏差的控制使分布式电源在微电网2种运行模式下具有相应的运行特性。该方法避免控制方法因运行模式变化而切换,确保了运行模式间的平滑转换;还能有效改善孤岛运行时电压和频率的动态调节效果,实现并网运行时的直接功率控制。同时,针对该控制方法设计了同步并网控制器,实现了微电网的平滑并网。仿真和实验结果证明了所提控制策略的可行性。     

孤岛微电网电压谐波补偿及电流均衡控制策略

孤岛微电网由于接入大量非线性负荷,导致微电网易出现电压谐波现象,以及谐波电流因线路阻抗各异无法按分布式电源(DG)容量比例分配问题。为此,提出一种采用分层协同控制策略以实现电压谐波补偿及谐波电流均衡控制的方法。在分布式二次控制中,通过与邻域节点交换各主要次谐波电流和谐波畸变率信息,采用一致性算法获得全网的谐波电流和电压谐波畸变率平均值,自适应调节功率下垂控制的电压谐波补偿参考值,以实现电压谐波补偿和谐波电流均衡协同控制。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

基于逆变器控制的微电网谐波抑制技术研究

微电网包含各种分布式电源和大量的非线性负载,会造成严重的谐波污染。为此,提出了一种使分布式电源逆变器在微电网系统中具有谐波抑制功能的策略。该策略选用较为精确的基于同步坐标变换的谐波检测方法,在逆变器的控制系统电压环设计中加入一个虚拟阻抗回路,使逆变器在输送功率的同时能够抑制系统中的谐波。采用PSCAD/EMTDC软件搭建仿真平台对微电网正常运行和切/增负荷情况下系统中的谐波进行仿真研究。结果表明,提出的谐波抑制策略能够对微电网中的谐波进行有效抑制,提高了电能质量。     

孤立微电网中基于输出电压复合控制的电压源型并网逆变器谐波电流抑制策略

针对具有平衡谐波电压扰动的孤立水光互补微电网系统,根据叠加原理提出一种电压源并网逆变器并网谐波电流抑制策略。首先利用陷波器将网侧电压基频与谐波分量进行分离,利用下垂功率控制器对逆变器输出端基频电压分量进行下垂控制;同时逆变器电压电流内环采用基于旋转坐标系的比例积分与谐振混合控制器,在保证逆变器向电网注入基频电流的同时,提高逆变器控制环路对网侧电压谐波分量的跟踪能力,通过减少网侧与逆变器输出端谐波电压误差的方法,降低系统并网电流的谐波含量;最后仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。     

基于PIR调节器并网逆变器电流谐波抑制策略

针对电网电压发生畸变并含有5次、7次谐波电压时,并网逆变器的并网电流就会产生相应的谐波脉动情况,建立了并网逆变器模型,采用了比例-积分-谐振(PIR)控制方法抑制逆变器并网电流谐波。通过Matlab/Simulink仿真理论分析了方法的正确性,最后通过2 k W并网逆变器试验平台验证了理论分析的有效性。     

光伏并网逆变器谐波特性分析与谐波电流抑制

考虑光伏并网逆变器功率器件的死区效应和非理想开关特性,分析基于双极性正弦脉冲宽度调制三相逆变器输出电压的谐波特性,推导计及功率器件死区效应与开通关断延时的逆变器输出误差电压定量计算公式,建立包含逆变器输出误差电压的两相静止坐标系下三相LCL型并网逆变器的受控电流源等效电路模型,提出基于光伏并网逆变器功率控制的虚拟阻抗控制器设计方法,以抑制谐波电流并确保光伏逆变器最大功率输出。Matlab/Simulink仿真表明并联的虚拟阻抗控制可有效抑制谐波电流。     

基于DSP控制可实现谐波抑制的并网逆变器

在研究分布式发电系统并网技术的基础上,以同时实现有功功率输出和谐波抑制为目的,设计了一种新型的DSP控制并网逆变器.该装置采用DSP对电网电流中的谐波进行检测,DSP的运行速度保证了系统具有瞬时性,消除了检测延时对系统的影响,从而实现了对谐波的瞬时检测;同时,通过DSP对检测信号进行处理,最终实现了对逆变器中IGBT的开通控制.给出了有、无谐波两种情况下的实验结果,这种新装置在将有功功率输入电网的同时,对电网中的谐波也有良好的抑制作用.研究结果证明,该装置实现了预期功能,具有较好的稳定性和实用性.     

基于PR控制的PFC电流谐波抑制

针对传统PFC控制器中电流环比例积分控制不足,PI控制器无法实现交流系统的无静差控制,本文引进了比例谐振(PR)控制器的思想。基于PR控制的PFC控制器,其原理明了、形式简单,在实现市电频率正弦信号无差跟踪的同时,也能够对PFC电流中的单次谐波进行抑制。本文提出的控制器及相关结论,用仿真和实验进行了验证。     

高可靠性并网微电网及其控制策略

为了提升微电网的可靠性,提出一种应用于并网微电网具有二次容错能力的可重构逆变器。当逆变器某一桥臂开关器件发生一次故障时,用直流侧电容桥臂代替故障相,逆变器重构成三相四开关拓扑结构,实现一次容错重构;当逆变器非故障相开关器件发生二次故障时,逆变器再次重构成三相四开关拓扑结构,实现二次容错重构。提出了下垂控制-电压电流控制-虚拟阻抗控制-重置脉冲控制算法的复合控制策略,使逆变器实现二次容错控制。仿真结果验证了高可靠性并网微网拓扑结构的正确性与控制策略的有效性。     

微电网并网逆变器控制策略设计

以直流微电网并网为题,展开直流微电网结构、换流器外环控制和换流器内环控制等直流微电网并网相关研究。根据VSC所接入的交流系统不同,分别进行外环控制功能配置研究以及对应内环控制逻辑研究。在上述分析研究基础上,建立仿真模型及编制对应控制算法,对不同工况下直流微电网并网展开仿真,并对仿真结果展开分析,以验证仿真策略及实现算法的合理性。     

基于分层控制的微电网电压和频率控制策略研究

针对分布式电源接入微电网后对频率和电压产生的影响,提出了一种分层控制的方法。根据微电网电压与功率的关系、孤岛和并网运行的特性,分层控制分为2层。其中,初级控制采用了下垂控制的方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环的反馈控制器。二级控制通过对初级信号进行控制,重新控制逆变器的输出电压幅值和频率,使之达到平衡,实现系统运行的稳定性。为了验证分层控制方法的可靠性,使用Matlab/Simulink软件进行仿真,分析了微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律。仿真结果表明,微电网中分布式电源的分层控制策略性能良好。