基于谐波频谱的LCL滤波器性能分析

为了减少逆变器中的谐波干扰,常采用LCL滤波器,该滤波器性能优良,被广泛采用,但目前LCL滤波器的电感电容仍然较大,系统成本仍较高,据此提出一种新型的设计方法,即通过逆变器输出的高次谐波峰值及其频谱,采用直线交截法依次获得谐振频率等相关滤波参数。与此同时,在此基础上对基于谐波频谱的LCL滤波器的各参数再次进行优化,然后通过与未经优化的LCL滤波器进行性能分析比较,从理论上揭示了该滤波器的优越性。最后通过在三相并网逆变器上进行实验验证,最终设计出了总电感电容较小,且满足并网要求的LCL滤波器。     

基于LCL型滤波器的光伏并网逆变器的控制策略研究

光伏并网逆变器的LCL型滤波器与传统的L型﹑LC型相比较而言,在相同的电感量的情况下,LCL型滤波器对注入电网的高阶次谐波具有更好的抑制能力,谐波衰减十分明显,但是用LCL型滤波器作为光伏并网接口,容易产生谐振尖峰,影响整个系统的稳定性。本文主要对基于LCL型的光伏并网逆变器的直接转矩控制策略分析研究,提出改进的基于准直接功率控制(DPC)的控制策略,对LCL型滤波器的谐振问题进行有效抑制并且提高对光伏并网电压电流的控制能力。     

单相LCL并网逆变器双电流闭环控制仿真研究

采用LCL滤波方式的并网逆变器具有高频衰减特性,滤波效果优于单电感滤波方式。但是LCL滤波器为无阻尼三阶系统,易发生谐振。传统的解决方法是在电容支路串入电阻增加系统阻尼,虽然可以减小谐振,但却增加了额外损耗。文中采用并网电流和电容电流双闭环的方法增加系统阻尼,对电流双闭环方案进行系统建模和稳定性分析,并用MATLAB软件进行仿真验证。结果表明该方案可抑制系统振荡,提高系统稳定性。     

LCL滤波器在并联型有源电力滤波器中的设计

在满足相同的高频滤波效果的情况下,LCL滤波器所需的总电感值比L滤波器小,因此更适于在大功率、开关频率较低的电流源控制型并网设备上应用。然而针对该类型滤波器的参数设计不仅关系到开关频率处纹波抑制效果,同时也会影响电流控制器的性能。随着高频谐波抑制效果明显的LCL滤波器在并联型有源滤波器中应用,基于谐波电流跟踪控制器的LCL参数设计需要进一步研究,因此文中基于并联型有源电力滤波器给出一套LCL滤波器设计方法,并通过仿真验证该LCL滤波器的有源电力滤波器的有效性。     

三相电压型PNH整流器LCL滤波器设计方法

本文提出了一种新型三相电压型整流器LCL滤波器的设计方法,该方法根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,将谐振频率fres,网侧电感Lg与变流器侧电感Lr的比例因子r作为已知量,利用SVPWM调制方式产生谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数。分析结果表明：LCL滤波器的谐振频率决定了其总电感量IT,网侧电感、变流器侧电感值可以根据r的取值灵活确定,系统功率因数要求限制了滤波电容值Cf的上限。文章详细闸述了LCL滤波器参数的取值原则与设计步骤,并给出了设计实例,仿真结果验证了所提设计方法的有效性。     

基于虚拟电阻法的LCL滤波器特性分析

LCL滤波器与传统的L滤波器相比,有着更好的滤波效果,但是,同时LCL滤波器会有谐振问题,导致了系统不稳定。为了要抑制其谐振特性,将虚拟电阻法和无源阻尼法这两种控制策略进行了研究分析,还将虚拟电阻法运用到了光伏并网逆变器中,最后通过仿真结果的对比,表明了虚拟电阻法可以有效地抑制LCL滤波器的谐振峰,降低了输出电流的谐波,系统的稳定性也得到了增强。     

基于LCL型并网逆变器的二自由度控制技术研究

并网逆变器的交流侧大多都采用LCL型滤波器对系统进行滤波,相比于L型滤波器它可以达到更好的滤波效果,然而,由于LCL型滤波器容易产生高频谐振,系统的稳定性会因此而受到影响。为了解决这个问题,提出了多种解决方案,其中无源阻尼和有源阻尼是使用比较广泛的两种控制方法。该文将一种二自由度PID控制策略应用于光伏并网逆变控制系统之中,通过Matlab仿真分析了系统的性能,实验结果表明,该方法增强了系统的鲁棒性和跟随性,对系统的谐波有较好的抑制效果。     

三相光伏并网发电系统主电路设计

对比分析单级型和多级型光伏并网逆变系统的优缺点,以及光伏阵列可扩展性,确定了双级型并网逆变器拓扑结构,电压源电流控制方式,带工频变压器隔离的拓扑方式,对BOOST电路、逆变器、LCL滤波器等主要元件进行设计,为主电路设计提供了理论依据。仿真验证了LCL滤波器设计的合理性。     

三相并网逆变器LCL滤波器的简明设计

LCL滤波器以其较好的滤波性能被广泛地用于并网逆变器,但无阻尼时系统产生谐振,给系统的稳定性控制带来困难。文中在建立三相并网逆变器数学模型的基础上,采用基于d,q同步旋转坐标系的电网电压定向控制策略,利用被动阻尼抑制谐振提高了并网逆变器的稳定性能。文中给出了被动阻尼LCL滤波器的详细设计方法,并比较其与单L滤波器的滤波效果,运用Matlab/simulink建立系统模型并进行仿真,实现了单位功率因数并网。     

500kW大功率光伏并网逆变器的LCL滤波电路设计

本文在对比逆变器输出侧L及LCL滤波器优劣的基础上,对500kW大功率光伏逆变器上的LCL滤波器参数选型做了详细分析。最后,在所选参数基础上,基于D—Q分解法,对500kW光伏逆变器进行了并网仿真,实现了单位功率因素并网运行。仿真证明了LCL滤波电路选型的正确性。     

Quasi-Z Source Inverter Control of PV Grid-Connected Based on Fuzzy PCI

The photovoltaic grid-connected inverter is an important interface between the photovoltaic power generation system and power grid. Its high-quality operation is directly related to the output power quality of the power grid. In order to further optimize the control effect of the quasi-Z source grid-connected photovoltaic inverter, a fuzzy proportional complex integral control (PCI) method is proposed for the current internal loop control. This method can eliminate the steady-state error, and has the characteristic of zero steady-state error adjustment for the AC disturbance signal of a specific frequency. The inductance-capacitance-inductance (LCL) filter is adopted in the grid-connected circuit, and the feedback capacitive current is taken as the control variable of the inner loop to form the active damping control method, which can not only effectively suppress the resonance of the LCL circuit, but also significantly inhibit the high-order harmonics in the grid-connected current. Finally, a system simulation model is built in MATLAB/Simulink to verify the superiority and effectiveness of the proposed method.     

光伏发电系统并网控制技术现状与发展(下)

由于LCL滤波器针对高频谐波的滤除效果优于L型滤波器,因而广泛应用于电流源控制型的光伏并网逆变电路中,但也导致了基于LCL滤波器的光伏并网逆变器控制策略更为复杂,因此本文并从并网控制策略角度分析了间接电流控制与直接电流控制两种并网策略,并预测了未来光伏发电系统并网控制策略的发展趋势。     

新能源并网逆变器入网电流通用控制

太阳能电池、风力发电,以及燃料电池等新能源发电中的并网逆变器技术的研究已经成为一个重要的研究方向。为了消除逆变器输出电流中的高次谐波,通常采用LCL滤波器对谐波进行处理。但是LCL滤波器是无阻尼三阶系统,使输出容易产生谐振,因此逆变器电流控制器的研究成为了研究的热点。本文就当今使用较为热门的电容电流内环、入网电流外环的双闭环控制策略进行分析,使用MATLAB／Simulink进行仿真,并在仿真中加入功率因数（PF）的验证。从仿真结果看出该方案可有效地避免入网电流谐振,入网电流能很好地跟踪并网电压,达到同频同相,功率因数约等于1,并且在FFT谐波分析中达到满意的效果。     

光伏并网输出滤波器的研究与设计

逆变器的输出滤波对于电网安全工作尤为重要.首先对并网逆变器的滤波器进行研究,导出了LCL滤波器的传递函数,分析了不同参数变化对传递函数的影响.其次基于电路模型、传递函数及谐波分量的特点,介绍了LCL滤波器的设计方法并给出了消振措施.最后根据并网控制系统,建立光伏并网系统的仿真模型,对系统输出进行仿真,得到较好的仿真数据,实验证明了这种LCL滤波器设计方法的优越性.     

Grid current regulation of a three-phase voltage source inverter with an LCL input filter

Many grid connected power electronic systems, such as STATCOMs, UPFCs, and distributed generation system interfaces, use a voltage source inverter (VSI) connected to the supply network through a filter. This filter, typically a series inductance, acts to reduce the switching harmonics entering the distribution network. An alternative filter is a LCL network, which can achieve reduced levels of harmonic distortion at lower switching frequencies and with less inductance, and therefore has potential benefits for higher power applications. However, systems incorporating LCL filters require more complex control strategies and are not commonly presented in literature. This paper proposes a robust strategy for regulating the grid current entering a distribution network from a three-phase VSI system connected via a LCL filter. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with inner capacitor current regulation to stabilize the system. A synchronous frame PI current regulation strategy is used for the outer grid current control loop. Linear analysis, simulation, and experimental results are used to verify the stability of the control algorithm across a range of operating conditions. Finally, expressions for ""harmonic impedance" of the system are derived to study the effects of supply voltage distortion on the harmonic performance of the system.     

基于电网电压矢量定向的三相并网逆变系统设计

本文介绍了并网逆变用LCL输出滤波器的设计步骤和基干电网电压矢量定向的并网逆变系统直接电流控制方案的基本原理与推导过程,利用数字信号处理器TMS320F2812设计了一台原理样机。仿真和实验结果表明：网侧电流比逆变器侧电流高次谐波得到更好地衰减,并网电流与电网电压保持同相位,系统以单位功率因数向电网馈送电能。     

New inverter output filter topology for PWM motor drives

This paper presents a new inverter output filter topology for pulse width modulation (PWM) motor drives. It is shown that the proposed filter effectively reduces high frequency harmonics which can cause serious damage to the motor bearings and insulation. The proposed filter is comprised of a conventional resistance, inductance, capacitance (RLC) network cascaded with an LC trap filter. The LC trap, tuned to the inverter switching frequency, is very effective in reducing the switching harmonics. By using this new topology the need for high damping resistance and low RLC cut-off frequency is eliminated. This reduces the phase shift in the current regulation loop and increases the filter efficiency. Experimental verification of the filter topology is provided with a 180 V inverter and a 25 hp permanent magnet synchronous motor. Space-vector predictive current regulation is implemented as an inner-loop current regulator for the outer-loop speed control using a digital signal processor. The effectiveness of the filter at different motor speeds is presented