三相并网逆变器比例复数积分电流控制技术 被引量：78

1

作者 郭小强 邬伟扬 +1 位作者 赵清林 王立乔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期8-14,共7页

传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论:并网交流电流零稳态误差控制条件为:系统控制器在并网电流频率... 传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论:并网交流电流零稳态误差控制条件为:系统控制器在并网电流频率处具有无穷大增益,而PI控制不具有该特性。在该结论基础上,提出一种可消除并网交流电流稳态误差的比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制,给出一套控制器参数整定方法,并采用TMS320F2812 DSP实现系统的数字化控制。在理论分析的基础上进行仿真和实验研究,通过与PI控制对比验证PCI控制的有效性。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 电流控制 稳态误差分析 比例复数积分控制

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光伏并网逆变器通用比例复数积分控制策略 被引量：61

2

作者 郭小强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期3393-3399,共7页

比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不... 比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不仅可在三相abc坐标系下实现,也可在单相系统中实现。文中对提出的新方案进行理论分析和仿真研究,并建立基于TMS320F2812 DSP的数字化实验平台进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器 电流控制 比例复数积分控制

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有源电力滤波器比例复数积分电流控制策略设计 被引量：15

3

作者 陈曦 唐斌 +2 位作者 蔡文辉 毛虎贲 余飞 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2019年第1期35-40,共6页

为了有效提高有源电力滤波器的补偿能力,提出了一种dq旋转坐标系下基于比例复数积分控制器的有源电力滤波器控制系统。针对三相不控整流电路产生的含量较高的正序7次谐波分量及负序5次谐波分量,在dq坐标系下正负分量变成6次谐波分量的特... 为了有效提高有源电力滤波器的补偿能力,提出了一种dq旋转坐标系下基于比例复数积分控制器的有源电力滤波器控制系统。针对三相不控整流电路产生的含量较高的正序7次谐波分量及负序5次谐波分量,在dq坐标系下正负分量变成6次谐波分量的特性,利用比例复数积分控制可实现正弦波信号的零稳态误差跟踪,并在传统PI控制的基础上并联比例复数积分控制,从而提出一种比例复数积分电流控制算法,并给出了控制器的详细设计方法。与传统PI控制和比例谐振控制相比较,仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器(APF) 指定次谐波 比例复数积分控制 PI控制

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基于比例复数积分的风力发电并网逆变器控制方法 被引量：7

4

作者 冯奕 颜建虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期177-182,共6页

针对现有新能源并网逆变系统存在控制算法复杂和硬件锁相环带来的成本增加等问题,该文提出了一种基于比例复数积分控制的双闭环控制新方法。该控制方法以比例复数积分控制作为电流内环,以功率源形式直流母线电压控制作为系统外环。前者... 针对现有新能源并网逆变系统存在控制算法复杂和硬件锁相环带来的成本增加等问题,该文提出了一种基于比例复数积分控制的双闭环控制新方法。该控制方法以比例复数积分控制作为电流内环,以功率源形式直流母线电压控制作为系统外环。前者解决了传统PI控制无法消除并网电流稳态误差的问题,后者实现了功率源直流母线电压的稳定,以保障并网系统正常可靠运行。该文对功率源输入并网逆变器的电流内环与电压外环的参数和性能进行了详细地分析,并搭建了基于Matlab/Simulink的仿真系统,验证了控制算法的正确性。在理论分析与系统仿真的基础上,采用TMS320F2812 DSP实现了系统数字化控制,并基于风力发电系统平台试验验证了所提出控制方法的可行性与有效性,结果表明网侧的功率因数保持在0.97以上,电网电流最大谐波约为2.13%,满足电网要求。 展开更多

关键词 逆变器 风力 控制装置 发电 比例复数积分控制 功率源输入系统

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三相光伏并网逆变器电流双闭环控制 被引量：7

5

作者 伏亮亮 郑恩让 《计算机仿真》 北大核心 2017年第5期127-131,共5页

针对三相三电平光伏并网逆变器传统控制中电流误差和电网干扰无法完全消除,以及滤波器带来的谐振问题,提出电流双闭环控制方案。其中电容电流内环采用比例反馈有源阻尼法,达到减小损耗、抑制电流谐振的目的,并网电流外环采用比例复数积... 针对三相三电平光伏并网逆变器传统控制中电流误差和电网干扰无法完全消除,以及滤波器带来的谐振问题,提出电流双闭环控制方案。其中电容电流内环采用比例反馈有源阻尼法,达到减小损耗、抑制电流谐振的目的,并网电流外环采用比例复数积分控制,可消除电流误差,抑制电网干扰。对LCL型三相三电平光伏并网逆变控制系统进行建模和理论分析,并进行了参数设计,用PSIM软件搭建仿真模型对理论分析进行验证。结果表明该控制策略损耗小,谐振抑制效果好,具有消除电流误差和抑制电网干扰的能力。 展开更多

关键词 并网逆变器 电容电流反馈 比例复数积分控制

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基于比例复数积分+重复控制的三相LC并网逆变器控制策略研究 被引量：5

6

作者 郭凯 杨旭红 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第9期60-66,共7页

针对传统PI控制的局限性,采用基于复数域的比例复数积分(PCI)控制与重复控制并联的新型控制策略,其中PCI控制可以在给定条件下消除交流稳态误差,重复控制能够抑制并网电流谐波,提高稳态控制精度。该新型控制策略可以较好地控制交流信号... 针对传统PI控制的局限性,采用基于复数域的比例复数积分(PCI)控制与重复控制并联的新型控制策略,其中PCI控制可以在给定条件下消除交流稳态误差,重复控制能够抑制并网电流谐波,提高稳态控制精度。该新型控制策略可以较好地控制交流信号,能直接应用于三相abc坐标系,省去坐标变化环节,节约逆变器控制系统成本。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台,建立LC型滤波器的逆变器并网模型,仿真分析证明了该控制策略的可行性。 展开更多

关键词 逆变器并网 LC滤波器 比例复数积分控制 重复控制

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基于PCI控制的MMC-HVDC系统稳态控制策略研究 被引量：5

7

作者 夏艺歌 郑恩让 《电气传动》 北大核心 2018年第2期29-33,52,共6页

模块化多电平柔性直流输电系统MMC-HVDC常规采用比例积分双闭环控制,在两相旋转坐标系下存在电流耦合项需要加入前馈解耦控制,为了简化控制器,采用比例复数积分PCI控制在两相静止坐标系下对电流内环进行设计。将PCI内环与功率外环结合,... 模块化多电平柔性直流输电系统MMC-HVDC常规采用比例积分双闭环控制,在两相旋转坐标系下存在电流耦合项需要加入前馈解耦控制,为了简化控制器,采用比例复数积分PCI控制在两相静止坐标系下对电流内环进行设计。将PCI内环与功率外环结合,提出基于PCI控制的稳态控制策略。通过电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对上述控制策略进行仿真研究。仿真结果表明,所设计控制器稳态跟踪性能好,且外环功率控制相互影响更小,控制策略是有效的。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 双闭环控制 两相静止坐标系 比例复数积分控制

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LCL型光伏并网逆变器输出电流复合控制策略 被引量：4

8

作者 吴强 李欣洛 +1 位作者 李圣清 龙霞飞 《湖南电力》 2021年第5期36-41,共6页

为了进一步优化光伏并网逆变器输出电流谐波抑制效果,提出一种针对LCL型光伏并网逆变器输出电流的复合控制策略。该策略并联比例复数积分(PCI)控制和重复控制(RC),绘出复合控制框图,推出传递函数,设计PCI、RC控制参数,得出复合控制能有... 为了进一步优化光伏并网逆变器输出电流谐波抑制效果,提出一种针对LCL型光伏并网逆变器输出电流的复合控制策略。该策略并联比例复数积分(PCI)控制和重复控制(RC),绘出复合控制框图,推出传递函数,设计PCI、RC控制参数,得出复合控制能有效抑制电流谐波,节省并网系统控制成本,达到降低基频稳态误差的目的。通过搭建MATLAB/Simulink仿真平台,建立LCL型光伏并网逆变器模型,得出的仿真结果对比,表明该策略相比于PI+RC控制策略,并网电流总谐波畸变率降低程度为25.77%,显著提高了并网电流质量。 展开更多

关键词 并网逆变器 LCL滤波器 比例复数积分控制 重复控制

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光伏逆变器并网电流谐波抑制方法 被引量：4

9

作者 廖志鹏 刘志宇 郗瑞霞 《电气传动》 北大核心 2018年第9期28-33,共6页

为有效抑制三相光伏并网逆变器的并网电流谐波,提出一种比例复数积分谐波抑制方法。首先,介绍比例复数积分的由来及特性;然后根据其特性,结合PI控制方法提出一种组合谐波抑制方法,给出组合方法的控制框图,分析其稳定性和稳态误差;最后,... 为有效抑制三相光伏并网逆变器的并网电流谐波,提出一种比例复数积分谐波抑制方法。首先,介绍比例复数积分的由来及特性;然后根据其特性,结合PI控制方法提出一种组合谐波抑制方法,给出组合方法的控制框图,分析其稳定性和稳态误差;最后,搭建三相光伏逆变器的Matlab/Simulink仿真模型及实验平台,对理论分析的结果进行了验证。仿真及实验结果证明所提出的组合算法相对于PI控制,能够有效地抑制并网电流的低次谐波,减小稳态误差,具有良好的实际应用价值。 展开更多

关键词 并网逆变器 比例复数积分 解耦控制 谐波抑制

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市电和光伏联合供电运行的控制策略研究 被引量：2

10

作者 刘家琪 刘嵩 +1 位作者 韦亚萍 李坤 《湖北民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期219-225,共7页

针对传统比例复数积分控制只能应用于三相正交坐标系而无法应用于单相坐标系的问题,提出了将广义二阶比例复数积分控制引入到单相并网逆变器的控制中.次单相并网逆变器与电网电压前馈控制和重复控制构成复合控制策略,对市电和光伏联合... 针对传统比例复数积分控制只能应用于三相正交坐标系而无法应用于单相坐标系的问题,提出了将广义二阶比例复数积分控制引入到单相并网逆变器的控制中.次单相并网逆变器与电网电压前馈控制和重复控制构成复合控制策略,对市电和光伏联合供电运行系统的能量控制起到较好控制效果.在复合控制策略下,市电和光伏联合供电运行系统可以优先使用光伏,光伏发电量不足时再由市电补足差额部分.这种方法既保证负载用电不断,又能充分利用清洁能源,且光伏侧不会向市电侧馈电,避免对大电网产生谐波污染.本文所建立的基于TMS320F28335 DSP芯片的在MATLAB仿真中证明了实现了光伏优先、市电候补来供电的可行性. 展开更多

关键词 互补运行 比例复数积分控制 广义二阶积分 并网逆变器 复合控制

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基于全通滤波器的比例复数积分控制分析 被引量：2

11

作者 黎凡森 曹太强 +2 位作者 陈显东 夏昱成 林玉婷 《电子技术应用》 北大核心 2017年第3期127-131,共5页

传统比例积分控制单相并网逆变器存在稳态幅值和相位误差问题,同时谐波成分较大。基于此,采用具有零稳态误差和低谐波注入特点的比例复数积分(PCI)控制方法,复数环节通过全通滤波器实现,在单相并网逆变器系统中,无需构造虚拟三相坐标系... 传统比例积分控制单相并网逆变器存在稳态幅值和相位误差问题,同时谐波成分较大。基于此,采用具有零稳态误差和低谐波注入特点的比例复数积分(PCI)控制方法,复数环节通过全通滤波器实现,在单相并网逆变器系统中,无需构造虚拟三相坐标系或者dq坐标系,简化了控制系统结构。用Simulink对相同条件下的PI和PCI控制进行了仿真分析,PI控制的单相逆变器输出电流THD值为0.83%,而PCI控制的THD值为0.46%,若再加入多重PCI控制,可降至0.25%。仿真结果验证了PCI控制下的单相并网逆变器具有良好的稳态性能以及对并网电流谐波的抑制作用。 展开更多

关键词 单相 比例复数积分控制 全通滤波器 零稳态误差 谐波抑制

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基于QPCI控制的微电网并网逆变器控制技术研究 被引量：18

12

作者 胡兵轩 任庭昊 +3 位作者 车洵 覃禹铭 陈挺 张代新 《智慧电力》 北大核心 2020年第1期23-27,41,共6页

为了保证微电网中并网逆变器在基频附近也具有较好的动稳态特性,提出一种准比例复数积分(QPCI)控制策略。首先结合单相并网逆变器数学模型进行静稳态理论分析;其次采用延时法虚拟坐标系和全通滤波器实现基于QPCI控制的单相并网逆变器的... 为了保证微电网中并网逆变器在基频附近也具有较好的动稳态特性,提出一种准比例复数积分(QPCI)控制策略。首先结合单相并网逆变器数学模型进行静稳态理论分析;其次采用延时法虚拟坐标系和全通滤波器实现基于QPCI控制的单相并网逆变器的直接电流控制;对2种控制方案进行对比,发现采用全通滤波器实现QPCI控制简单易行。最后通过仿真和实验进行有效性验证,结果表明QPCI控制的单相并网逆变器在基频附近具有良好的静稳态性能。 展开更多

关键词 QPCI控制 虚拟静止坐标系 全通滤波器 直接电流控制 并网逆变器

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考虑电能质量优化的MMC-SST输入级控制策略 被引量：7

13

作者 赵伟 袁至 +1 位作者 王维庆 何山 《电力工程技术》 北大核心 2022年第6期211-220,238,共11页

针对配电网中固态变压器(SST)网侧电压三相不平衡以及谐波污染时,电流负序分量激增影响网侧电流波形质量进而危及系统正常运行等问题,文中在SST输入级提出了一种可有效抑制电流负序分量的新型双序控制策略。首先介绍了模块化多电平变换... 针对配电网中固态变压器(SST)网侧电压三相不平衡以及谐波污染时,电流负序分量激增影响网侧电流波形质量进而危及系统正常运行等问题,文中在SST输入级提出了一种可有效抑制电流负序分量的新型双序控制策略。首先介绍了模块化多电平变换器型固态变压器(MMC-SST)的运行原理及输入级数学模型,采用改进型二阶广义积分-正交信号发生器(SOGI-QSG)对网侧电压、电流等电气量进行正、负序分量的分离与提取。引入正交中间变量建立比例复数积分(PCI)控制器的数学模型,并在两相静止坐标系(αβ坐标系)中的正、负序模型下提出一种基于PCI的新型双序控制策略,对网侧电流的正、负序分量进行分序控制。最后,在Matlab/Simulink中搭建MMC-SST仿真系统,并与传统的比例积分(PI)控制、改进的PI双序控制进行对比,结果验证了所提基于PCI的双序控制策略的可行性与优越性。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器型固态变压器(MMC-SST) 电能质量 比例复数积分(PCI)双序控制 比例积分(PI)控制 三相不平衡 谐波污染 负序电流

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三相四线变换器相位补偿控制策略研究 被引量：3

14

作者 施烨 吴在军 +3 位作者 窦晓波 胡敏强 张逸 王秀茹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2971-2985,共15页

比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI... 比例复数积分(proportional complex integral,PCI)控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元,可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振(proportional resonant,PR)控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI控制器增益取为相同值,此举将降低控制器增益的调节自由度,增大设计难度。该文在获取准PCI控制器的基础上,利用复数形式的增益系数,形成相位补偿准PCI(phase compensation quasi PCI,PCQPCI)控制器,将其与PCQPR相配合,对电压外环正/负序分量和零序分量进行控制,从而实现对三相四桥臂逆变器的恒压恒频控制。所提出的电压外环控制器方案能够独立地对任意次序分量进行相位补偿,提高控制系统的响应速度和稳定裕度。通过频域方法和线性二次型调节器完成对控制器参数的整定。最后通过仿真和实验,验证所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 内模控制 比例复数积分控制 相位补偿 三相四桥臂功率变换器 恒压恒频控制

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一种基于光伏并网逆变器的复合控制策略研究 被引量：2

15

作者 吴蕊 陈俊 +2 位作者 廖冬初 潘健 王鹿军 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第9期934-941,共8页

为了解决三相并网逆变器在常规比例积分(PI)控制下交流量会产生静差的问题,提出了一种基于积分(I)+准比例谐振(QPR)复合控制的三环控制策略。并网侧电感电流控制器用I+QPR复合控制器代替常规比例积分控制器,实现并网电流的无静差跟踪,... 为了解决三相并网逆变器在常规比例积分(PI)控制下交流量会产生静差的问题,提出了一种基于积分(I)+准比例谐振(QPR)复合控制的三环控制策略。并网侧电感电流控制器用I+QPR复合控制器代替常规比例积分控制器,实现并网电流的无静差跟踪,同时采用有源阻尼控制抑制LCL滤波器带来的高频谐振问题。最后,在Matlab/Simulink环境下,设置参数进行仿真,对比常规双环控制和三环控制下的波形,验证了基于该复合控制的三环控制策略的可行性,也验证了所提出的控制策略在实现无静差跟踪方面具有一定优势。 展开更多

关键词 三相并网逆变器 准比例谐振控制 三环控制 复合控制 无静差跟踪

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棒位探测器电源系统比例复数积分控制策略研究

16

作者 高龙将 徐奇伟 +4 位作者 于天达 唐健凯 罗凌雁 李晴朝 黄思语 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期162-167,共6页

单相逆变器在核电厂棒位检测系统中工作于电压源模式,其负载棒位探测器通常等效为阻感性负载,而阻感性负载连接至逆变器输出端不能稳定地输出正弦电压。为此,本文针对单相逆变器棒位探测器电源系统提出了一种比例复数积分(PCI)控制策略... 单相逆变器在核电厂棒位检测系统中工作于电压源模式,其负载棒位探测器通常等效为阻感性负载,而阻感性负载连接至逆变器输出端不能稳定地输出正弦电压。为此,本文针对单相逆变器棒位探测器电源系统提出了一种比例复数积分(PCI)控制策略,并给出控制器参数设计方法。首先,基于系统的频域模型推导出电流环比例积分(PI)控制器和电压环PCI控制器参数解析式,并考虑负载参数对系统稳定性的影响。然后,设定期望的电流环和电压环开环截止频率和相位裕度,通过本文方法解析计算PI和PCI控制器参数。最后,通过MATLAB仿真验证了本文方法能够使阻感性负载下的单相逆变器得到稳定的输出电压与输出电流,且输出电流谐波畸变率(THD)<0.3%。该方法可以为单相逆变器棒位探测器电源系统控制提供指导。 展开更多

关键词 单相逆变器 阻感性负载 比例复数积分(PCI)控制 参数设计

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