基于有源阻尼的并网逆变器多谐振PR控制.pdf

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1、第50卷第9期电力电子技术Vo1．50，No．92016年9月PowerElectronicsSeptember2016基于有源阻尼的并网逆变器多谐振PR控制王黎绚，靳伟，刘海龙，马国梁(1．中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西太原030001；2．天津大学，天津300072)摘要：由于LCL滤波器对电流高频谐波有较好的滤除效果，被越来越多地用于逆变器并网。针对LCL型并网逆变器固有的控制谐振和并网电流低频谐波含量高的问题，提出一种基于有源阻尼的多谐振比例谐振(PR)控制器，在保证稳定性的前提下，实现对输出电流中特定频率谐波的抑制。理论分析、仿真和实

2、验结果证明所提控制算法能在保证并网逆变器稳定运行的同时，明显降低输出电流中的低频谐波含量，达到提高并网逆变器输出电流电能质量的目的。关键词：并网逆变器；有源阻尼；比例谐振控制；电流谐波中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2016)09—0067—04AMulti．resonantPRControllerforLCLGrid．connectedInvertersWithActiveDampingWANGLi—xuan，JINWei，LIUHai—long，MAGuo—liang(1．ShanxiElectricPowerEngineer

3、ingCo．，Ltd，T~yuan030001，China)Abstract：LCLfilteriswidelyadoptedbygridconnectedinvertersbecauseofitsabilitytoreduceharmonicsinhigh~equency．Amulti—resonantproportionalresonantregulatorbasedonactivedampingisdesignedtosolvetheresonanceproblemofLCLfiltersandtoeliminateharmonicsofoutputcurr

4、ent．Theoreticalanalysis．simulationandexperimentalresultsprovethatthecontrolstrategyhassignificantadvantageinreducingthetotalharmonicdistortionofoutputcur—rent，anditcanrealizethetargetofincreasingthepowerqualityofgrid—connectedoutputcurrent．Keywords：grid—connectedinverter；activedamping

5、；proportionalresonantcontrol；currentharmonics1引言利用电容电流反馈实现有源阻尼[21以解决LCL滤波器的引入带来的控制谐振问题。随着分布式电源技术的发展，越来越多的中由于LCL型逆变器模型复杂。在此通过分析小容量可再生能源发电设备通过采用LCL滤波引入电容电流反馈作为有源阻尼对逆变器控制模器的电压源型并网逆变器(VSI)并入用户侧的低型的影响。利用控制系统开环波特图设计带有5，压配电网中。并网逆变器通过其控制系统产生驱7次谐波补偿功能的电流内环多谐振PR控制器。动IGBT电路的开关信号，使得其输出电流跟踪并通过实验和仿

6、真验证了所提控制策略能在保证稳网点电压。同时调节输出有功和无功功率的大小。定功率输出的基础上有效减少谐波电流含量．提VSI的控制系统通常采用双环控制，其中外环根高并网电流电能质量。据逆变器的功率输出指令产生内环的参考值信号：内环控制并网逆变器的并网输出电流跟踪参2电路拓扑与内环控制系统结构考值，并保证控制系统稳定。2．1三相LCL型并网逆变器拓扑结构为简化控制器结构。在两相静止坐标系下采三相LCL型并网逆变器拓扑主要由三相半桥用PR控制器来实现电流内环对基波参考值跟电路和LCL滤波器构成。如图1所示。踪。由于脉宽调制(PWM)死区和控制延时的影响，输出电流中含有较

7、多低频谐波，特别是5，7次谐波含量最高[”因此通过引入多个并联的谐振控制器。实现对输出电流特定频率谐波的抑制，并定稿日期：2016—01—12作者简介：王黎绚(1963一)，男，北京人，高级5-．程师，研究图1并网逆变器拓扑方向为调度自动化、微网控制及电能质量。Fig．1Topologyofd-connectedinverter67第50卷第9期电力电子技术Vo1．50，No．92016年9月PowerElectronicsSeptember2016对于图1所示三相三线制并网逆变器．因为当以作为输入，i作为输出，得到考虑电容其中无零序分量可对其进行开关周期平均模型

8、建电流反馈