基于谐波补偿的光伏逆变器复合控制策略.pdf

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1、第47卷第12期电力电子技术Vo1．47，No．122013年l2月PowerElectronicsDecember2013基于谐波补偿的光伏逆变器复合控制策略董晓伟，孙以泽，陈玉洁(东华大学，机械工程学院，上海201620)摘要：提出一种将嵌入式重复控制器与状态反馈相结合，并加入直流电压前馈解耦和电网电压前馈补偿的方案，能消除LCL滤波器谐振峰，抑制系统中由于直流侧脉动、电网扰动及开关管死区效应等注入的低次谐波干扰，实现系统无静差跟踪和快速响应。最后通过实验验证了该控制方法的有效性。关键词：逆变器；滤波器；谐波补偿中图分类号：T

2、M454文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)12—0081—03PVInverterCompositeControlStrategyBasedonHarmonicCompensationDONGxiao．wei，SUNYi—ze。CHENYu-jie(DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Acombinedcontrolstrategyofrepetitivecontrolandstatefeedbackisproposed，inwhichthefeedf

3、orwarddecouplingforDCvoltageandthefeedforwardcompensationforgridvoltageareadded．Theproposedstrategycanelim—inateresonancepeakofLCLfilter，suppressandcompensatethelow~equencyharmonicsinjectedbydead—timeefe-ctsofswitchingtubesalongwiththeDCvoltagepulsationandthegriddistu

4、rbance．Thequickresponseandthetrackingwithoutstaticerrorofthesystemarerealized．Finally，theexperimentverifythevalidityofthecontrolstrategy．Keywords：inverter；filter；harmoniccompensationFoundationProject：SupportedbyChineseUniversitiesScientificFund(No．CUSF—DH—D一2013055)1引

5、言2系统模型及谐波特征为防止并网逆变器对电网造成谐波污染，并图1为单相LCL型并网逆变器等效电路拓扑网标准和行业规范对入网电流波形质量均有严格及控制框图。电流环控制对象为双输入／单输出系要求。LCL滤波器较单L滤波器高次谐波衰减特统，i为指令电流信号，由前级最大功率跟踪计算性更好．但其控制模型在谐振频率处存在很高谐或并网功率确定，与并网电流i：的反馈信号比较后振峰．会引起电流波形畸变．故需采用适当的控制送入电流控制器Gs)调节，得到调制波参考电压策略提高系统阻尼【．一，增强控制系统稳定性。在信号耐与载波U交截控制开关管通断，全桥逆

6、变控制器上附加电压外环可稳定直流电压脉动引起电路等效传递函数为G．唧(s)，逆变桥输出电压经的波形畸变，可通过前馈来补偿电网电压扰动，将LCL滤波器G皿(s)得到i：，公共耦合点(PCC)电压系统近似为无源跟踪系统。传统PI调节器存在稳U相当于扰动信号，Gs)为其前向通道传递函数。态误差．而PR控制与重复控制均可在特定频率处产生无穷大增益．能很好地抑制死区效应和电网谐电网波等周期性扰动，实现电流指令无静差跟踪[3J。这里提出一种重复控制与状态反馈相结合的方案，并加入直流电压和电网电压前馈。完善了控制器参数设计和动、稳态性能分析，最

7、后通过实验为直流母线电压；为直流稳压电容；，R。为逆变桥侧电感验证了该控制策略的优越性和有效性。及其寄生电阻；cf为滤波电容；L。，R，为网侧电感及其寄生电阻。图1逆变器等效电路及控制框图基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金重点项目Fig．1Equivalentcircuitandcontroldiagramoftheinverter(CUSF—DH—D一2013O55)定稿日期：2013—08—29单极性倍频式正弦脉宽调制(SPWM)可实现作者简介：董晓伟(1990一)，男，河南安阳人，硕士研究生，输出电压脉动频率为2倍开关

8、频率。大大减小谐波研究方向为光伏系统逆变控制。含量，更有利于滤波，击双重傅里叶级数展开为：81第47卷第12期电力电子技术Vo1．47，No．122013年l2月PowerElectronicsDecember2013s-．z=一+j、／1《，s3