分布式发电系统并网电流控制

在分布式发电并网发电系统中．需要对并网电流进行控制并达到输出功率因数为1的目的。分析了4种常用的输出电流控制方法,比较了其优缺点。针对并网逆变器功率开关频率较高、并网电流谐波总畸变率过大的问题,提出了一种改进的正弦电流滞环宽度控制方法。该法具有倍频控制效果．可以减少功率开关管的损耗,提高系统的稳定性;在降低输出系统电流谐波方面,有利于提高系统的稳定性和运行效率。     

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。     

高谐波电网工况下光伏逆变器控制策略研究

在不同电网工况下,光伏并网逆变器所接负载不同,产生了电流谐波及电网电压畸变等问题。文章提出了全前馈控制与多级比例谐振(Proportion Resonant,PR)相结合的控制策略。该策略对电网电压前馈部分进行改进,加入滤波环节,改善系统实时性并降低了电网电压背景谐波对光伏逆变器的影响;使用多级PR选频补偿控制器,减少交流静态误差,实现对特定次谐波进行补偿,有效减少并网电流谐波含量。最后,在Matlab/Simulink仿真及实验样机上对所提控制策略进行验证,实验结果表明,该控制策略可明显消除电压电流谐波,并改善系统鲁棒性。     

基于LC滤波的光伏逆变器电感电流反馈控制策略研究

针对光伏并网逆变器的特点,基于电感电流反馈控制的光伏并网逆变器,提出了参考电流相位超前的电流内环控制策略。通过分析单相并网逆变器结构,推导了LC滤波器上电压电流矢量关系。加入电网电压瞬时值前馈解耦控制,研究了比例调节和准比例谐振调节两种策略下参考电流与输出电流的关联。基于一台3 kW逆变器为实验平台的理论分析和实验结果表明,采用该策略的逆变器并网电流时刻跟踪电网电压频率和相位,功率因数为1,并网电流谐波失真度低于3%。     

三相光伏并网逆变器输出电流波形控制技术研究

分析了影响并网逆变器输出电流波形质量的主要因素,建立了含变压器的三相并网逆变器输出电流的数学模型。在此基础上提出同步旋转坐标系下谐波扰动重复控制与基波电流PI(比例积分)控制相结合的三相并网逆变器系统控制方案。实验证明该方案能够有效抑制逆变器输出电流的谐波扰动、改善电流波形质量。     

光伏多功能并网逆变器迭代SMC+LADRC电流内环控制策略研究

针对LCL型三电平光伏多功能并网逆变器存在谐波谐振、系统抗干扰能力弱、电流跟踪精度低以及新型配电系统下负荷负载的多变复杂性等问题,设计了一种迭代滑模控制与三阶线性自抗扰控制相结合的电流内环综合控制器。首先,建立d-q坐标系下LCL型三电平逆变器数学模型;其次,设计迭代滑模控制与线性自抗扰控制电流内环控制器,并分析了综合控制器的传递函数、响应速度、跟踪精度和谐波谐振抑制能力;最后,通过仿真验证了文中所提综合控制策略可较好地抑制谐振和电流谐波畸变现象,且电流输出波形质量良好。     

改进的三相光伏并网谐振电流控制策略

以三相光伏并网逆变器为研究对象,推导电网电压及参考电流到并网电流传递函数,揭示电网电压直接和间接影响并网电流质量的机理,分析传统谐振控制器的不足,并设计改进的谐振电流控制器。仿真及实验表明,在电网电压畸变时,传统谐振控制器输出并网电流谐波畸变率较大,而改进的谐振电流控制策略可有效抑制并网电流畸变。     

应用于光伏发电并网逆变器的有源阻尼控制策略

针对三相LCL型并网逆变器存在的谐振问题,建立了基于哈密尔顿系统数学模型,并用串联陷波器的方式对系统谐振尖峰进行抑制。在基于经典控制理论以及PI等传统控制器的基础上,将无源控制（PBC）理论用于三相LCL型并网逆变器控制器的设计,提高了并网系统抗干扰能力。并在MATLAB/Simulink中进行了仿真验证,结果证明了所研究的利用无源控制策略的有源阻尼控制的有效性,使系统输出电流总谐波失真（THD）从0.82%降低到0.5%以下,降低了并网电流的谐波含量,在新能源发电并网中具有一定的研究意义。     

一种基于能量成型控制的并网电流谐波抑制方法

合理设计并网控制器,对并网逆变器提升并网电流谐波抑制能力至关重要。传统下垂控制逆变器的并网控制器结构复杂且控制参数多,不利于实际应用。因此,提出一种新型电压型控制逆变器并网电流谐波抑制方法,将并网逆变器模型转化为端口受控Hamiltonian模型,并与能量成型控制理论相结合设计了并网电流谐波抑制控制器,具有控制结构简单、控制参数少等优点。最后,基于实验室搭建的Danfoss变频器平台,利用RTBox控制器对控制方法进行数字化实现,在不同试验环境下验证了所提的并网电流谐波抑制方法。     

基于准比例谐振积分与重复控制的光伏并网逆变器研究

光伏逆变器并网控制策略的性能直接影响输出电能质量。文章针对谐振控制策略存在的不足,提出准比例谐振积分控制和重复控制的复合控制方法,准比例谐振控制器实现对基波正弦电流的无静差跟踪,重复控制器作为谐波补偿器抑制电网低次谐波,积分控制器消除低频直流的干扰,分析其稳态误差。仿真及实验结果表明,该控制方案能有效抑制谐波,具备良好的动态和稳态性能。     

孤立电网条件下电压源逆变器并网稳定性研究

重点研究了利用下垂控制策略的电压源型逆变器与孤立电网并联运行时,由功率不平衡引起的系统频率波动对逆变器并网稳定性造成的影响。首先建立了基于电压电流双环控制的逆变器状态空间模型,利用参数敏感度分析方法,证明了电压源逆变器在旋转坐标系下采用比例积分控制器时,其并网电流稳定性几乎不受系统频率波动的影响。在此基础上,采用了一种改进的下垂功率控制器,改善了逆变器与孤立电网并联运行时,其功率调节的动态特性;最后通过仿真验证了所提理论及算法的有效性。     

感应发电机全功率风电变换器的改进PR控制

在两相静止坐标系下采用改进的PR控制器实现对并网逆变器的控制,同时引入电容电流反馈实现了对LCL滤波器存在的固有电流谐振进行抑制控制,大大简化了并网逆变器控制算法的复杂性。通过实验对所提出的控制策略进行验证,实验结果表明,所提出的控制策略能控制感应全功率风电机组平稳发电运行,具有功率因数调节方便、无冲击并网等优点。     

基于多PR控制的并网逆变器设计与参数整定

在LCL型三相并网逆变器的应用中,电流控制器的结构和参数对系统的性能和输出电流质量非常重要。采用电容电流内环、并网电流外环的双闭环控制策略,在并网电流外环中应用并联多谐振的PR控制器,达到无稳态误差跟踪并网电流基波,减小输出电流中谐波的目的。针对控制系统阶次高,参数设计复杂的问题,采用根轨迹理论分析了双闭环控制器参数对极点的影响,并在此基础上设计控制器参数,从而保证系统有较好的稳定性和动态性能。通过仿真验证了该控制策略和参数整定方法的有效性。     

不平衡电网电压下光伏逆变器控制方法的改进研究

针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonance,PIROR)电流控制器。该控制器不需对不平衡下的正负序电流进行分解,对输出电流可无差控制。加入具有跟踪频率变动的一阶谐振环节可保证同步控制负序电流的精确度,同时谐振系统结构相对简单,易于工程实现。仿真结果表明,在电网不平衡扰动下,该控制方案可提高光伏逆变器在不平衡电网电压下运行的动态性能和运行的可靠性。     

基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计

为使并网逆变器能够在传输有功功率的同时,补偿本地负荷所需的无功功率,文章提出了一种基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计方法,包括电流检测和电流控制两部分。为减小电网谐波对电流检测的影响,采用基于正弦信号积分滤波器(Sinusoidal Signal Integral Filter,SSIF)的电流检测方法。利用改进型重复控制器的零稳态误差能力保证系统的稳态精度,同时,引入模糊控制技术,根据误差大小在线调整PI参数,降低系统的动态响应时间,从而满足最优控制要求。最后,通过仿真研究,证明了基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计方法的可行性。     

准PR的复合控制技术在光伏并网逆变器中的应用

提出一种基于准比例谐振控制和重复控制相结合的三相光伏并网逆变器复合控制策略。在两相静止坐标系下,实现交流量的无静差控制,同时有效抑制输出电流中的周期性扰动,优化输出电流波形,避免多谐振控制策略中的相位滞后及谐振控制器之间相互影响等问题。在一台17 k W光伏并网逆变器样机上进行实验验证,结果表明该控制策略能有效抵抗周期性电网扰动,实现逆变器无静差稳定运行。     

基于附加电流控制的并网逆变器输出谐波抑制策略

针对并网逆变器（VSC）在间谐波电压下的谐波电流问题,提出一种基于附加电流控制的VSC输出谐波抑制策略。首先,建立VSC在电网电压畸变工况下的数学模型;然后,在传统矢量控制的基础上附加谐波电流反馈控制环路,形成基于附加电流控制的输出谐波抑制策略;最后,设计附加电流控制器的型式和参数,并基于VSC样机进行测试验证。实例分析表明,所提VSC控制策略可提升VSC入网电流对电网电压畸变的抗扰能力,同时抑制VSC整数次谐波和间谐波电流。     

考虑传输线分布电容影响的光伏并网系统谐波谐振抑制策略

以传输线联网的光伏逆变器为研究对象,当传输线中分布电容较大不能忽略时,考虑传输线分布电容的影响下,分析系统的谐振特性以及电网背景谐波在传输线中的传播特性。针对系统的谐波谐振情况,提出基于电容电压的有源阻尼策略有效抑制系统出现的多个谐振尖峰,同时抑制电网中5次背景谐波的传播放大。为更好地抑制7次背景谐波,在上述控制算法的基础上于电容电压反馈通道中引入7次谐振控制器重塑逆变器输出的7次谐波阻抗。最后,在所提方案下,对逆变器输出5次谐波阻抗进行约束来优化控制参数,有效减小背景谐波导致的入网电流畸变。仿真验证所提方案的正确性和有效性。     

基于双采样的LCL型并网逆变器并网电流间接控制研究北大核心CSCD

在并网逆变器滤波方面,LCL型滤波器比LC型滤波器具有更加优良的高频谐波滤除能力,但是LCL型滤波器的谐振效应也给并网系统的稳定性带来一定的挑战。实际的并网逆变器通常采用逆变器侧电流和电容电压作为反馈进行控制,在分析LCL型并网逆变器结构的基础上,文章提出一种逆变器侧电流反馈控制并网电流和电容电压反馈抑制谐振的并网逆变器控制方案,无需逆变器外部增加电流传感器,给出了精确的并网电流参考值计算方法。实验验证了文章所提控制方案的有效性。     

直接驱动型风电系统谐波抑制技术研究

研究一种改进的直驱风电系统谐波抑制控制策略,针对电网电压畸变或不平衡引起的低次(5、7次等)电流谐波及负序分量,提出采用在同步坐标系下电流环PI调节器并联多谐振控制器的改进控制策略,以消除并网变流器电流谐波为目标,从而改善机组并网电能质量,同时也有效抑制功率波动。采用该改进谐波抑制控制策略无需进行复合坐标系下序列分解及谐波分离滤波器,不影响基波电流控制。实验结果表明:该控制策略可有效抑制谐波电流且易于实现数字控制,具有较好的实用价值。