LCL滤波单相并网逆变器的控制设计.pdf

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1、第13卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vo1．13No．42014年8月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug．2014LCL滤波单相并网逆变器的控制设计杨公德，施火泉(江南大学电气自动化研究所，江苏无锡214122)摘要：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

2、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。关键词：LCL滤波器；并网逆变器；加权电流；阻尼效果；同步控制中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：1671—7147(2014)04—0433—06ControlDesignoftheSinglePhaseGrid-ConnectedInverterwithanLC：LFilterYANGGongde，SHIHuoquan(InstituteofElectricalAutomation，JiangnanUniver

3、sity，Wuxi214122，China)Abstract：IntearmsoftheproblemsthattheLCLfilterwithlowdampingmakesthesysteminstabeeasilyandthedistributedgenerationneedtomeetthestandardofgrid—connected．Bystudyingthegrid—connectedinverterfromtheaspectsoftheDCbusvoltage，dampingandcurrentaswellas

4、thegridsynchronouscontro1．TheimprovementoftheDCbusvoltagecontrolincreasesthecontrolbandwidthandthedynamicperformanceofvoltage．Thecombinationbetweenthepassiveandactivedampingcontrolandweightedcurentcontrolnotonlymakesthesystemhaveagooddampingeffect，butalsomakesiteasy

5、todesigntheclosedloopsystem．Thegridsynchronouscontrolensuresthatthegridcurrentcanbeconsistentwiththegrid．voltageapproximately．Thesimulationanalysisalsoshowsthefeasibilityandeffectivenessoftheinverterdesignedinthispaper．Keywords：LCLfilter，grid-connectedinverter，weigh

6、tedcurrent，dampingeffect，synchronouscontrol并网逆变器是分布式发电和电网的接口装置，针对这些问题，文中从直流母线电压、阻尼和起着将分布式电能与电力系统有效、灵活互联的作电流控制及电网同步化方面对并网逆变器进行研用，但其运行时产生的谐波，不仅会影响敏感负载究。改进的直流母线电压控制增加了电压的带宽和的性能，也会增加网损¨J，为了减少注入电网的谐动态性能，提出的无源与有源阻尼协同控制并与加波，目前越来越多的并网逆变器采用易于集成封权电流相结合的控制方法，不仅使系统具有较好的装、成本低且能够

7、有效抑制谐波的LCL滤波器。然阻尼效果，而且易于闭环控制系统的设计，电网同而，三阶特性的LCL滤波器自身较低阻尼可能引起步控制使并网电流近似一致的跟踪电网电压。仿真谐振而使系统不稳定，而且增加了系统控制的分析表明，该系统不仅具有较好的谐波抑制效果和难度]。动态特性，而且可以在近似单位功率因数下工作。收稿日期：2014—02—10；修订日期：2014—03—17。作者简介：杨公德(1986一)，男，河南驻马店人，电气工程专业硕士研究生。通信作者：施火泉(1964一)，男，江苏苏州人，高级工程师，硕士生导师。主要从事电力电子与电力

8、传动研究。Email：shq@jiangnan．edu．en434江南大学学报(自然科学版)第l3卷示。图1中：为直流侧滤波电容C两端电压；为1系统结构分析流过逆变器侧电感L。的电流；为流过电网侧电感L：和电网电感L的电流；为流过滤波电容C的电LCL滤波单相并网逆变器的整体结