三相LCL型光伏并网逆变器控制器的设计-论文.pdf

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1、第49卷第7期电力电子技术Vo1．49．No．72015年7月PowerElectronicsJuly2015三相LCL型光伏并网逆变器控制器的设计李圣清，白建祥，唐琪．袁黎(湖南工业大学，电气与信息工程学院，湖南株洲412007)摘要：针对三相LCL型光伏并网逆变器传统复合控制器中比例积分(PI)控制部分，需进行矢量变换，即将静止坐标系下的交流量转换为旋转坐标系下的直流量，该变换相对其他控制较为复杂且LCL滤波器在该过程中存在着耦合。设计了一种改进型的复合控制器，引入比例谐振(PR)控制器，无需坐标变换便能获得较理想的高品质并网电流。研究了复合控制器的设

2、计方法，仿真和样机实验结果表明了此方法的有效性和优异性。关键词：逆变器：复合控制器：比例谐振中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)07-0021—02DesignofThree·phaseLCLTypePhotovoltaicGrid-connectedInverterControllerLISheng-qing，BAIJian—xiang，TANGQi，YUANLi(HunanUniversityofTechnology，Zhuzhou412007，China)Abstract：Forthetraditionalco

3、mpositecontrolofthethree—phaseLCLtypephotovohaicd—connectedinverter’Spr—oportionalintegral(PI)part，vectortransformationneedsletthealternatingcurrentweightunderrestingframeconve~thedirectcurrentweightunderrotatingframe，butthetransformationisrelativelycomplexandLCLfiltersarecoupledi

4、nthetransformationprocess．Itdesignsamodifiedcompositecontroller，introducingtheproportionalresonant(PR)control·ler，withoutanycoordinatetransformationandobtainedahighqualitygridcurrent．Itstudiesthedesignmethodofcompositecontro1．Thesimulationandexperimentalresultsshowthatthismethodis

5、effectiveandexcellent．Keywords：inverter；compositecontroller；proportionalresonantFoundationProject：SupportedbyNaturalScienceFoundationofHunanProvince(No．2015JJ5009)；HunanProvinceKeyLaboratoryoftheHunanProvinceUniversity(No．2014249)1引言，经直流母线电容C。滤波后通过三相逆变桥输出SPWM波，最后经过LCL滤波器滤波后，得到与LCL

6、型光伏并网逆变器相对于传统并网逆变电网电压同频同相的正弦波电流，输入到电网。器加入了LCL型滤波器．虽具有抑制高次谐波的能力，但增加了其控制策略的难度【卜。文献[3]提jjJ出一种基于矢量变换解耦控制，重复控制与电压Ud。：前馈相结合的复合控制策略。但其PI控制部分需进行矢量变换．该变换相对其他控制较为复杂且J娃LCL滤波器存在着耦合。针对上述问题，设计了一图1三相LCL型并网逆变器拓扑种改进型的复合控制器，通过引入PR控制器。无Fig．1Topologyofthree—phaseLCLtyped—connectedinverter需坐标变换便能获得较理想

7、的高品质并网电流。2主电路结构及工作原理3控制器设计传统复合控制并网逆变器电流控制均采用PI三相LCL型并网逆变器拓扑结构【4]如图1所控制器。为了增加控制精度和便于控制，这里将电示。太阳能经过光伏阵列直接转换为直流电压源流信号变换到静止坐标系中并使用PR控制器，但基金项目：湖南省自然科学基金(2015JJ5009)；湖南省高采取网侧电流的单环控制无法有效抑制因LCL滤校重点实验室(2014249)波器而产生的谐振峰[5]，故采用电流双闭环复合控定稿日期：2015—03—10制，以并网电流作为外环，电容电流作为内环。因作者简介：李圣清(1961一)，男，湖

8、南永兴人，博士，教授，内环的作用仅为使系统阻尼LCL的谐振峰保持稳