风电并网逆变器无源滤波器设计

在风力发电并网时会存在高次谐波,注入电网后会对电能质量造成危害,网侧对PWM输出电压的滤波必不可少,目前大量采用LCL滤波器代替L、LC滤波器,但LCL滤波器存在谐振现象,增加阻尼消振又会带来功率损耗。针对以上问题提出一种新型滤波器,采用双电解电容并联二极管的LCL结构,给出了参数设计方法。通过仿真分析证明了该新型滤波器解决了谐振带来的不稳定问题,去掉了阻尼电阻,减小了滤波器功耗同时减小了滤波器的体积。     

一种三相VSR的LCL滤波器参数设计新方法

三相电压源型PWM整流器被广泛地应用于新能源发电、电气传动、高压直流输电、有源电力滤波、静止无功补偿等领域.在大功率场合,三相电压源型PWM整流器常使用LCL滤波器来滤除PWM整流器开关频率处的高频谐波.针对LCL滤波器传统设计方法的不足,提出了应用遗传算法来设计LCL滤波器的方法.仿真结果表明,因此遗传算法是一种更为...     

LCL型并网逆变器自适应谐振抑制

针对弱电网时在电流控制器前向通路串联陷波器的电感-电容-电感(LCL)型并网逆变器谐振抑制方法可能失效的问题,提出采用自适应陷波器的新方法.通过对基于陷波器的有源阻尼方法机理研究,得到该方法的实质是实现传递函数的零极点对消,提出采用在线检测系统谐振频率的方法实时修正陷波器的陷波频率.为了简化数字运算,将陷波器改进为可独立配置零极点的双二阶滤波器,根据所测系统的谐振频率修正PI控制器的比例系数,以保证系统的带宽及稳定性.实验证明,采用所提方案可以有效地提高LCL滤波并网逆变器的弱网适应性.     

带LCL滤波器的并网逆变器双环控制参数设计研究

在并网逆变器中采用LCL滤波器,其滤波性能优异,但带有的谐振峰极易引起系统的不稳定。通常情况下,采用有源或无源阻尼控制方案能够降低谐振峰,提高系统稳定性。在采用并网电流外环、电容电流内环的有源阻尼控制时,由于内外环均为电流环,独立设计难以保证双环协调工作。提出了一种对双环控制参数进行整体设计的方法,即按照Butterworth配置出最佳标准传递函数。该方法可以避免多次调试参数,与由ITAE指标得到的系统有最大化的相似,在保证系统稳定的基础上使系统具有一定的鲁棒性。最后在仿真平台上,验证所提方法的正确性和有效性。     

低漏电流非隔离型三相并网变换器协同控制策略

针对非隔离型并网变换器因缺少隔离环节导致的共模电压与泄漏电流固有问题,文中通过将滤波电容中点与并网变换器下桥臂公共点短接,来衰减户内供用电装置对地寄生电容耦合到电网侧的漏电流.首先,以并网变换器结构模型为基础建立其动态数学模型,结合漏电流产生原因及抑制机理,实现对共模电压的零序控制;其次,为限制LCL型滤波器的谐振峰引发的电压振荡,采用滤波电容电流反馈回占空比的有源阻尼控制方案;然后,针对零序控制与有源阻尼控制间的交互影响,借助LCL型滤波器控制等效电路分析其产生原因,对比不同控制策略配置下共模电压波形与电网中谐波含量,确立高稳定精度与低谐波含量的控制方案;最后,通过仿真验证降低漏电流与平抑谐振峰的协同控制策略的有效性.     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

单电流闭环多重PR控制的LCL型逆变器

针对LCL型逆变器谐振尖峰以及对并网电能质量影响的问题,采用比例电容电流与并网电流叠加的电流反馈算法消除LCL型逆变器固有谐振尖峰带来的影响,并在比例谐振控制器基础上增加多个谐振环,用于抑制并网电流低频谐波和谐振电流含量,从而提升对电网电流控制的准确性和并网系统的稳定性。最后设计了2kW并网逆变器LCL型滤波器参数,在Matlab/Simulink上仿真与实验平台验证了控制算法的可行性。     

自适应陷波滤波器的并网逆变器相位超前补偿方法

逆变侧电流反馈控制的LCL型并网逆变器广泛地应用于实际中,然而在数字控制下,控制延时改变了系统的相位特性,进而影响系统的稳定性。为此,提出了一种基于自适应陷波滤波器(adaptive notch filter,ANF)的相位超前补偿方法。首先,利用陷波器的相位超前环节对控制延时产生的相位滞后进行补偿,从而避免系统相位在谐振频率处穿越-180°,改善了系统的稳定性并增强其对弱电网的鲁棒性。其次,采用ANF算法对系统的谐振频率进行估计,并根据估计值动态调整陷波频率,扩大了谐振频率稳定区间,进一步提高了系统对LCL参数波动的适应能力。最后,对所提方法进行实验验证,结果表明:基于ANF补偿方案的并网逆变器稳定性良好,且相比传统的陷波方案,该方案对电网阻抗及LCL参数波动具有更好的鲁棒性,更利于LCL并网逆变器在弱电网工况下的控制。     

有源电力滤波器非线性控制策略研究与实现

电压型有源滤波器的数学模型呈现非线性特性,采用带有电流预测的无源控制算法对有源滤波的变流器进行控制,可使其具备优良的动、静态特性.建立了并网逆变器欧拉-拉格朗日(Euler La-grange,EL)数学模型,证明了电压型有源滤波器的逆变器是严格无源的,因逆变器具有无源性,所以可以控制能量在逆变器中的重新分布,控制器对吸收有功电流和输出无功电流分别进行控制,使系统能精确控制直流端电压以及快速精确跟踪负载的谐波电流、基波无功电流;然后采用计算机仿真和样机试验来进一步验证该算法的正确性,结果表明所研究的非线性控制策略可使有源滤波器具有明显的补偿效果.     

基于逆变器端口模型的电磁干扰滤波器设计

逆变器的噪声源阻抗对电磁干扰（EMI）滤波器的滤波效果有较大影响,在设计滤波器时有必要对逆变器的噪声源阻抗进行提取和分析,研究基于逆变器端口模型的无源EMI滤波器设计方法. 建立逆变器的端口电磁干扰等效模型,通过测试逆变器的端口电压和端口电流,采用优化算法提取逆变器的等效噪声源和等效源阻抗. 在考虑噪声源阻抗、负载阻抗以及滤波元件高频特性的情况下,采用优化算法计算滤波元件参数,实现EMI滤波器的量化设计. 针对接入滤波器后部分频点共模干扰超标的问题,分析发生谐振的原因,提出阻尼电路的设计方法. 接入所设计的EMI滤波器进行实验,逆变器输出线的电磁干扰符合标准,验证了所提出的EMI滤波器设计方法.