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.     

基于准谐振滤波器的电网谐波检测研究

根据电网谐波抑制的实时性、准确性要求,提出了利用准谐振滤波器获取电网谐波量的检测法.利用准谐振滤波器在电网基波频率点上无相移的特点,构造准谐振数字滤波器,从电网提取的电流信号中,减去准谐振数字滤波器获取的基波分量,可快速获得电网电流谐波.最后进行了数字化仿真.仿真实验结果证明该方法能为有源电力滤波器的谐波检测提供简单有效的参考源.     

海上风电机组谐波适应性远端检测

重点分析长距离电缆对谐波适应性测试的影响,以空载条件为基准提出基于电缆分布参数模型的海上风电机组谐波适应性远端检测方法。在双馈风机并网负载条件下,分别比较不同电缆长度和电容参数对风机谐振特性的影响。提出风机和风电场层面复合滤波的方法通过在风电机组逆变侧设计并配置LCL有源阻尼滤波器抑制高次谐波,并在公共连接点安装新型C型滤波器,为系统提供无功补偿的同时,消除谐振谐波,有效避免谐振。最后利用Simulink仿真,通过配置滤波器前后的谐波对比验证了所提方法的有效性。     

基于LCL集成滤波器的单相AC-DC变换器

提出一种采用LCL集成滤波器结构的单相AC-DC变换器,在减小滤波器体积的基础上,进一步集成了共模滤波,可降低共模电磁干扰.设计了基于全状态反馈控制模型的电流环来抑制LCL滤波器在谐振频率点的震荡,保证控制的稳定性,并提高整流器响应带宽.使用卡尔曼状态观测器,在不增加外部传感器的情况下,获得状态反馈所需变量的最优估计值.电压环在比例积分(PI)控制器的基础上,通过直流侧功率计算得到交流侧电流前馈值,可在较小的PI参数下提高电压环的响应速度,从而降低直流电压二倍频波动对交流侧电流的畸变影响.变换器具有较高的响应带宽,还可作为主动滤波装置,滤除电网中的谐波电流.基于所提出的电路结构搭建了6k W的实验样机,通过仿真和实验验证了所提出电路及其相应算法的有效性.     

电力系统谐波抑制及谐波电能利用

对于电网中的谐波抑制方法是无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器根据交流电路串、并联谐振的原理,使高频成分流到地线而消除对电源的污染。有源滤波器采用补偿谐波电流的方式消除非线性负载对电源的污染。上述方式是以牺牲谐波电能为代价达到谐波抑制的目的。文章以无源滤波器滤波为例,提出使用多抽头变压器提取谐波电能的方法。经过实际测试,证明所提出的方法简便,可行性高,节能效果明显。     

基于单周期和LCL型有源阻尼Z源逆变器并网研究

Z源逆变器克服了传统电压型逆变器只能降压不能升压、必须加入死区时间等缺点,在实际中得到了广泛应用.针对传统PWM控制和L型、LC型滤波器的缺陷,采用单周期和LCL型有源阻尼控制方案进行三相Z源逆变器并网控制.单周期控制较传统PWM控制具有结构简单、高次谐波含量低等优点,LCL滤波器较LC、L型滤波器滤波性能优越,但谐振峰值会降低系统稳定性,因此,采用滤波电容电流反馈有源阻尼法构成陷波器来矫正LCL滤波器谐振峰值对系统稳定性的影响.最后,在Simulink环境下进行仿真测试,验证了所提方案的可行性和有效性.     

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。     

三相SPWM光伏逆变电路LC滤波器设计与仿真

目前光伏并网逆变电路的控制普遍采用SPWM正弦脉宽调制法,由于采用该方法的电路输出电压中含有一定量的谐波,对负载的工作将带来不利影响,因此要设法消除谐波以满足负载的要求. 本文在计及电源内阻和负载的情形下,从插入损耗入手,详细地分析了LC滤波网络的相关参数,并用归一化方法设计滤波器,最后利用MATLAB软件仿真,验证了所设计LC滤波器的有效性.     

并联型有源电力滤波器输出滤波器的阻尼控制

为了减少电感的使用量,针对三阶电感-电容-电感(LCL)系统容易出现谐振的问题,提出了基于电容电流反馈的有源阻尼控制策略.首先建立了有源滤波器输出LCL滤波的数学模型,推导了LCL系统在高次谐波下的传递函数,由根轨迹图分析出电容电流反馈系数的取值范围,结合系统的幅值裕度,从中优化得到合适的闭环参数,最后在MATLAB中建立了电力系统模型.仿真结果表明:采用电容电流反馈的有源阻尼控制策略得到电流的总谐波失真含量是3.72%,优于采用阻尼电阻控制策略的4.21%.该策略可以很好地对系统的谐波进行补偿,开关频率处纹波衰减率较为理想,系统的稳态和动态性能均满足求.     

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。     

基于有源谐波电导法的光伏逆变器集群谐振抑制策略

为抑制光伏逆变器集群并入电网引起的谐振,提出一种基于有源谐波电导法的光伏逆变器集群谐振抑制策略.首先,基于PI控制器下电容电流内环,电网电流外环的双闭环控制,分析双闭环控制下单台逆变器谐振抑制效果.其次,在保持控制系统不变的情况下,针对多台逆变器谐振问题,在光伏并网系统中加入有源滤波电导,不仅有效抑制逆变器低频谐波电流...     

并联混合型有源电力滤波器的研究

采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法,建立了并联混合型有源电力滤波器的仿真模型,并通过Matlab软件对负载发生突变的情况进行了仿真研究.仿真结果表明,依据瞬时无功功率理论的混合型有源电力滤波器具有较好的动态跟踪性能,可有效检测出谐波并补偿谐波,完成对谐波的抑制.     

基于FBD法的三相四桥臂APF的研究

针对三相四线制配电网中零线上电流的抑制问题,结合谐波检测的简便性,采用基于FBD法检测谐波的三相四桥臂并联型有源电力滤波器的解决方案.阐述三相四桥臂并联型有源电力滤波器的工作原理、检测和控制方式.仿真和实验结果验证了此方法的可行性.     

无源滤波器参数的优化设计

根据工程经验和简单的技术经济指标来设计无源滤波器无法得到最优设计参数的问题,提出了一种无源滤波器的优化设计方法。该方法选择各个滤波支路的电容量作为独立的优化变量,以需要补偿的无功容量作为等式约束条件,以电网的总谐波电压含有率最小为目标来处理滤波器LC参数优化的规划问题。同时,为了提高寻优速度,应用改进遗传算法处理这类LC优化问题。对具体工程实例的计算表明,此方法不但可以找到全局最优解,而且明显提高了算法的寻优速度。     

混合有源电力滤波器的设计与仿真

为了提高电网经济安全运行水平,依据混合式有源滤波器的原理,提出了基波串联谐振式混合有源滤波器.给出了混合有源滤波器的拓扑结构及主要特点,并基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测算法搭建了实验模型.实验模型仿真结果表明,混合有源滤波器较好地发挥了无源滤波器和有源滤波器的优点,同时极大限度地减小了有源滤波器的容量,改善了无源滤波器的性能,对电网中的谐波电流分量具有良好的滤除特性.     

单相有源滤波器的设计与实验

为了消除由电力电子装置产生的谐波,提出了一种基于有功能量平衡控制的单相有源滤波器的设计方法．该方法不需要应用传统的检测方法,只需对电源电流和滤波器直流侧电压进行采样控制即可实现谐波补偿．对方案的双闭环控制系统进行了校正分析,应用Saber仿真软件对该方案进行了验证,并设计了实验样机．仿真与实验结果表明该方法可将谐波畸变率控制在10％以内．     

基于PSCAD/EMTDC的混合有源电力滤波器研究

要：阐述了一种含基波串联谐振电路,减小逆变器输出容量的混合有源滤波器工作原理．采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法检测谐波电流,并运用电流跟踪控制的三角载波法控制有源逆变器．在PSCAD／EMTDC下建立混合有源滤波器模型,通过仿真分析可知谐波治理和补偿达到了理想效果．