LCL型并网逆变器并联谐振机理分析及抑制方法

针对两个并网逆变器并联系统,利用叠加定理分析了各逆变器对并网电流的影响,对并网电流进行分解,研究了由交互电流和公共电流产生谐振的机理,对比分析了相同和不同容量多个并网逆变器并联系统的谐振频率点特性.基于并联系统中交互电流产生的谐振频率点,设计了数字陷波器,引入到传统电容电流反馈有源阻尼控制中,实现了对基波信号的无静差控制,满足了此类系统的并网要求.搭建了相同和不同容量的逆变器并联系统模型,仿真结果验证了所提策略的正确性和有效性.     

一种电流源型并网逆变器的有源阻尼控制策略

针对微网中电流源型并网逆变器中滤波器自身谐振问题,比较分析了无源阻尼和有源阻尼谐振抑制方法,提出了一种基于输出滤波电容谐波电压检测的有源阻尼控制策略,给出一种虚拟电阻计算方法.基于该控制策略建立了系统仿真模型.仿真结果表明,应用有源阻尼控制方案可很好地抑制滤波器自然谐振频率附近由逆变器输出高次谐波电流及由电网谐波电压在滤波器中产生的谐振.     

光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略

针对光伏并网逆变器采用准比例谐振控制策略时,忽略了LCL滤波器本身存在的谐振问题,采用无源阻尼和有源虚拟阻尼电阻并联两种方案,抑制LCL滤波器产生的谐波,提高并网电压和电流的稳定性.通过建立无源和有源的系统控制模型,构建开闭环传递函数,从而求出前馈系数.研究结果表明:有源阻尼电阻并联比无源阻尼电阻并联方案能更好抑制谐波,不额外增加功率损耗,能提高系统的动稳态性能,降低并网电流和电压的谐波含量.     

微网逆变器无缝切换控制策略研究

为了保证良好的并网电能质量,目前并网逆变器大多采用锁相环(PLL)与大电网保持同步,而弱电网下PLL会使并网逆变器的稳定性下降.因此本文通过研究PLL的等效阻抗影响稳定性的机理,选择可以实现并网自同步运行的直流母线电压控制逆变器,实现并网逆变器的离/并网无缝切换.并将其应用于弱电网的情形下,实现了弱电网下的虚拟功率预同步无缝切换控制.最后将所提控制策略在Plecs仿真平台验证了其有效性.     

考虑谐波电流的并网逆变器阻抗模型研究

分布式发电系统挂载了大量的并网逆变器,逆变器侧和电网侧的谐波存在交互作用,会影响系统的稳定性.本文推导了单相双闭环LCL并网逆变器的阻抗模型,分析了考虑非线性因素下的阻抗模型.为提高系统阻抗模型的准确性,在研究系统低频特性的基础上,提出直接将并网逆变器谐波电流引入到并网系统阻抗模型中,建立谐波阻抗模型.利用提出的谐波阻抗模型对多逆变器并网系统进行建模和谐波交互分析.以电路模型为基准,对采用谐波阻抗模型进行谐波分析的结果做了比较.仿真结果验证:谐波阻抗模型具有较高的准确性.     

LCL滤波单相并网逆变器的控制设计

针对LCL滤波器较低的阻尼易使系统不稳定以及分布式发电需满足并网标准的问题,从直流母线电压控制、阻尼和电流控制及电网同步化等方面对并网逆变器进行研究。改进的直流母线电压控制增加了电压的控制带宽和动态性能,使系统具有较好的阻尼效果,而且易于闭环控制系统的设计,电网同步控制使并网电流近似一致地跟踪电网电压。仿真分析表明,所设计的逆变器可行、有效。     

考虑电网阻抗变化的LLCL并网逆变器谐振抑制策略

弱电网条件下,并网逆变器的正常工作会受到电网背景谐波及电网阻抗动态变化的影响,并网电流出现谐波谐振现象.为此,提出一种LLCL并网逆变器谐振抑制新策略.该策略在加权电流控制和电网电压前馈控制的基础上,引入电容电流反馈环节,保留了传统电网电压前馈控制方法中消除电网电压产生畸变影响并网电流的优点.通过对新反馈环节中反馈系数的设置,实现谐振尖峰的有效抑制,同时使并网逆变器的稳定性不受电网阻抗的影响,提高了LLCL并网逆变器的稳定性,降低了并网电流的谐波含量.最后,搭建仿真和实验平台,验证了谐振抑制新策略的有效性.     

有源配电网阻抗特性分析与测量

并网逆变器的接入改变了配电网的阻抗特性,以含L型和LCL型并网逆变器的有源配电网为研究对象,研究含并网逆变器的有源配电网阻抗特性.通过逆变器的小信号控制框图分别建立L型并网逆变器和LCL型并网逆变器的诺顿等效模型,并通过电路变换得到含有多种逆变器的有源配电网的戴维南等效模型.在此基础上,分析不同逆变器的主电路参数和控制参数对有源配电网等效阻抗幅值和相角的影响.为便于工程实际中获取有源配电网阻抗及验证模型的正确性,采用一种基于串联谐波电压源扰动的方法进行有源配电网阻抗进行了测量.最后基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型.仿真结果验证了有源配电网阻抗模型的正确性.     

LCL并网逆变器二自由度PID单电流有源阻尼方法

提出了一种LCL并网逆变器二自由度比例积分微分(two degrees-of-freedom PID control,2DOF-PID)单电流反馈有源阻尼控制策略,其由比例积分(PI)环节和不完全微分环节两部分构成.比例积分环节控制并网电流高质量接入电网;不完全微分环节增强LCL逆变器的阻尼系数,有效抑制系统与电网形成的谐振尖峰,提高系统可靠性与稳定性,并改善系统的动态响应速度.该方法不用增加电压和电流传感器,系统成本低.建立了2DOF-PID控制系统的传递函数,分析了系统的稳定裕度与动态特性,选取了合适的控制参数,构建了系统仿真模型和实验平台.仿真与实验结果表明:2DOF-PID控制的LCL并网逆变器的满载并网电流畸变率仅为2.2%,远低于国家标准(GB/T 30427-2013)的要求;当系统从半载跳变到满载时,系统超调量低于9%,响应速度比其他方法更快.     

基于LLCL型并网逆变器的复合控制方法

LLCL（电感-电感-电容-电感）型并网逆变器因存在串联谐振支路,能够极大地衰减开关频率处的电流谐波成分。在两相静止αβ坐标系下,采用双闭环控制策略对并网电流直接进行控制。比例复数积分控制能实现交流信号的无静差跟踪,但其动态性能差,准比例谐振控制不仅能实现对交流信号的控制还能保留一定的带宽。故外环采用比例复数积分和准比例谐振控制并联的新型控制策略,内环采用电容电流反馈的有源阻尼方法抑制LLCL逆变器存在的谐振问题。最后基于RT-LAB搭建了半实物仿真实验平台并建立LLCL型并网逆变器模型,通过半实物仿真实验验证了控制策略的可行性。     

分布式可再生能源并网逆变器控制策略研究

为满足分布式可再生能源并网要求,提出一种模拟同步发电机特性的并网逆变器控制策略.引入惯性与阻尼特性,建立了并网逆变器控制策略的数学模型.采用近似同步发电机励磁无功调节、有功频率下垂特性调节,实现并网逆变器在孤岛运行时维持电网电压、频率稳定,在并网运行时实时跟踪有功、无功指令,提高系统的稳定性.仿真结果证明了所提出控制策略的可行性.     

基于改进型锁相环的单相并网逆变器

单相并网逆变器广泛地应用在新能源发电领域,它的一个关键技术就是对电网电压的锁相。分析了基于Park变换的锁相环原理,并进行了改进。针对并网逆变器采用的LCL滤波器,采用了基于电容电流前馈的有源阻尼控制方案,推导了LCL滤波器的模型,在此基础上加入电容电流前馈,推导出加入前馈后的数学模型,给出了不同前馈系数的bode图,分析出不同前馈系数的变化趋势。通过单相并网逆变器的仿真实验,验证了改进型锁相环和有源阻尼控制的正确性。搭建了硬件平台,进行了并网硬件实验,验证了以上理论的正确性和可行性。     

基于PQ下垂控制的逆变器并联系统仿真研究

针对太阳能光伏发电系统并网的特点,分析基于功率下垂特性的逆变器无连接线并联控制的基本原理,通过对传统PQ法并联控制的下垂特性进行改进,得出一种可用于光伏并网系统的逆变器无连线并联控制方法,并进行MATLAB/Simulink仿真.仿真结果表明,该方法在系统输出滤波器参数变化时,能较好地解决并联系统逆变器模块间的环流问题.     

SAPF并网LCL滤波器稳定性

针对并联有源电力滤波器并网接口LCL滤波器存在谐振峰,易使系统发散的问题,利用增加系统阻尼的方式对滤波器进行改进.研究分析有源阻尼方式优于无源阻尼方式,提出电容电流内环反馈、电容电压内环反馈以及电感电流内环反馈三种双闭环控制模型.通过伯德图法、根轨迹法确定系统的稳定性以及稳定范围,并确定最佳增阻尼.研究结果表明:该方法可有效抑制谐振峰,且稳定性好、成本低、效率高.     

基于频域分析和低通滤波的光伏并网逆变器谐振抑制研究

为了抑制光伏并网系统中的谐波谐振,本文提出了一种逆变器低通滤波控制策略。首先分析了LCL型光伏并网逆变器的频域特性,其次建立了单个光伏和多个光伏并网的诺顿等效模型,最后研究了不同并联台数情况下逆变器谐波谐振特性和多并网逆变器相互间的耦合关系。通过SIMULINK仿真验证,证明了该方法对谐波谐振具有良好的抑制效果。     

LCL滤波并网逆变器新型阻尼控制策略

无源和有源阻尼协同控制保证系统具有良好的阻尼效果,但闭环设计较为困难。加权电流控制降低了系统的阶数,使系统易于实现闭环设计,然而并网电流谐波抑制效果受到系统非理想因素的影响,并且系统带宽受到限制。为此提出将无源和有源阻尼协同控制并与加权电流控制相结合的方法,提高了系统的稳定性,增大了系统带宽,并能满足分布式发电的并网标准。Matlab仿真结果表明,所提出的控制方法是可行有效的。     

两级式三相光伏并网逆变器的控制及仿真研究

光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心部分,其直流侧工作电压必须高于电网峰值电压,故光伏发电系统一般采用Boost+逆变器两级式拓扑结构.以两级式三相光伏并网逆变器为研究对象,分析了其工作原理.前级Boost变换器控制实现MPPT控制;后级DC-AC变换器控制采用电压外环、电流内环双闭环控制,实现直流侧电压稳定和单位功率因数并网.最后在Matlab中搭建了两级式三相光伏并网逆变器的仿真模型,仿真结果表明了控制方法的有效性.     

光伏并网发电系统群控策略的研究及仿真

针对现有的光伏发电系统多逆变便器群控方法所存在的问题,提出了一种光伏阵列/逆变器对组并联开关分层分组轮循投切的控制策略.该方法能够使系统的发电效率最优化,可使各并网逆变器的运行时间更加均衡,并且可提高并网逆变器及整个系统的使用寿命.通过matlab仿真分析,验证了该群控策略在节能方面的优越性.     

互联系统机电振荡的频率与阻尼特性

为分析互联系统机电振荡模式的频率和阻尼特性,文章推导了考虑发电机5阶模型的等值互联系统的线性化模型,并以此基础分析影响频率和阻尼特性的相关环节.结果表明: 影响机电振荡频率的主要因素是互联电网中发电机惯量及其分布特性,振荡频率最低的模式出现在统惯量分布均衡子系统之间;发电机励磁和调速系统在机电振荡频率段中提供负阻尼,并且与振荡频率正相关,即频率愈低,负阻尼特性愈强,成为导致互联电网弱阻尼的主要因素;广域阻尼控制能够以很小的代价即可实现对互联系统阻尼特性的极大改善.     

基于实测数据的集群式光伏并网系统谐振检测

在具有大量并网逆变器的集群式光伏并网系统中，多逆变器之间、逆变器与电网之间的交互影响可能导致谐振，威胁光伏并网发电系统的正常稳定运行。准确的谐振检测方法是实现进一步有效抑制的基础。针对该问题，基于光伏并网系统实测数据，提出了一种小波变换（wavelet transform, WT）和快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）相结合的谐振检测技术。该方法首先利用WT将信号的高频和低频部分分别进行处理，剔除部分干扰信号，然后利用FFT进一步确定谐波成分，可准确地检测谐振信号发生的时刻和幅值。通过MATLAB/Simulink仿真分析验证了所提谐振检测方法的有效性和准确性。