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LCL型光伏并网逆变器频率自适应控制系统设计
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作者 顾钰婷 颜文旭 +1 位作者 倪宏宇 赵峰 《电子设计工程》 2024年第11期60-64,70,共6页
光伏并网过程中出现的电网频率波动会使系统采样频率与电网实际频率的比值不再为整数,导致传统重复控制器的谐振频率偏离电网实际频率,谐波抑制能力下降。针对电网频率波动导致并网系统谐波含量上升、控制精度下降的问题,采用了基于Lagr... 光伏并网过程中出现的电网频率波动会使系统采样频率与电网实际频率的比值不再为整数,导致传统重复控制器的谐振频率偏离电网实际频率,谐波抑制能力下降。针对电网频率波动导致并网系统谐波含量上升、控制精度下降的问题,采用了基于Lagrange插值算法的有限脉冲响应滤波器自适应逼近分数阶延迟,实现了系统对电网频率波动的自适应。结合并网逆变器并网运行仿真,验证了所提控制方法对电网波动的适应性及参数设计的正确性。 展开更多
关键词 并网逆变器 频率自适应 无差拍控制 重复控制 有限脉冲响应滤波器
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分布式能源并网逆变器小信号稳定性分析 被引量:4
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作者 石晓艳 王宾 刘瑞祺 《现代电子技术》 2022年第15期88-92,共5页
随着分布式新能源大规模接入电网,并网逆变器不具备惯性和阻尼给电网安全稳定运行增加了相当大的难度。虚拟同步发电机(VSG)为分布式能源友好并网提供了惯性和阻尼支撑,但是合理设计系统主要参数才能有效保证系统的安全稳定运行。为了... 随着分布式新能源大规模接入电网,并网逆变器不具备惯性和阻尼给电网安全稳定运行增加了相当大的难度。虚拟同步发电机(VSG)为分布式能源友好并网提供了惯性和阻尼支撑,但是合理设计系统主要参数才能有效保证系统的安全稳定运行。为了全面分析VSG主要控制参数对系统控制性能的影响,根据VSG控制原理建立有功调频、无功调压数学模型,并基于稳态工作点小信号模型结合控制理论分析在下垂系数、转动惯量和虚拟阻尼、滤波时间参数变化的特征根分布来判断对系统性能的影响。分析结果表明,系统稳定需要提供一定的转动惯量且必须有有功下垂特性和阻尼特性,通过合理调节VSG控制参数可以提高系统的稳定性和动态性能。最后针对参数选择进行总结,为系统设计选择参数提供了参考。 展开更多
关键词 分布式能源 微网 VSG 并网逆变器 小信号模型 虚拟转动惯量 特征根轨迹
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并网逆变器控制策略的阻抗特性研究 被引量:1
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作者 苗虹 朱兴隆 张硕文 《现代电子技术》 2021年第18期58-62,共5页
采用阻抗方法对逆变器控制策略进行分析研究,建立微电网系统的等效小信号阻抗模型,并将其分割成两个独立子系统,得到电网的输出导纳以及并网逆变器的输出导纳。再结合阻抗法的稳定性判据,比较逆变器输出导纳与电网导纳的相位差,分析出... 采用阻抗方法对逆变器控制策略进行分析研究,建立微电网系统的等效小信号阻抗模型,并将其分割成两个独立子系统,得到电网的输出导纳以及并网逆变器的输出导纳。再结合阻抗法的稳定性判据,比较逆变器输出导纳与电网导纳的相位差,分析出不同逆变器控制策略的稳定性,并通过导纳伯德图求出系统的失稳振荡频率。结果表明,在所研究分析的控制策略中,单环逆变器侧电流控制的稳定性最好,稳定裕度最高;而双环电容电流控制策略的稳定性最差,并网电流谐波失真严重。 展开更多
关键词 控制策略 并网逆变器 稳定性分析 输出导纳 阻抗模型 相位差比较 失稳振荡频率
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基于阻抗识别的单相并网逆变器自适应电压前馈控制
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作者 李国进 龚豪 陈延明 《现代电子技术》 2022年第11期153-160,共8页
在传统大电网中,电网电压比例前馈因其可以有效地抑制电网电压谐波而广泛应用于LCL型并网逆变器中,但是在微电网中由于电网阻抗的影响,系统的相位裕度会随着网侧感性阻抗的增加大幅减小,严重时会导致逆变器系统不稳定。为了减小微电网... 在传统大电网中,电网电压比例前馈因其可以有效地抑制电网电压谐波而广泛应用于LCL型并网逆变器中,但是在微电网中由于电网阻抗的影响,系统的相位裕度会随着网侧感性阻抗的增加大幅减小,严重时会导致逆变器系统不稳定。为了减小微电网阻抗对系统造成的影响,提高入网电能质量,提出一种改进前馈策略的阻抗识别自适应控制方法。该方法在传统电压比例前馈的基础上,首先对传统电网电压比例前馈进行改进,即在比例前馈通道上加入一个积分环节,在一定程度上提高了系统的相位裕度;之后采用谐波注入法测量网侧感抗,根据辨识结果自适应地调整控制器参数,进一步保证系统具有良好的相位裕度,提高了逆变器的鲁棒性;最后在Matlab/Simulink中进行仿真实验,并与传统电压比例前馈策略对比,仿真结果证实了该方案的可行性,可以提高逆变器的鲁棒性。 展开更多
关键词 电压前馈控制 并网逆变器 阻抗识别 自适应控制 相位裕度 电能质量
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单相直流电力电子负载的并网多环控制策略研究
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作者 范文超 廖冬初 +1 位作者 蔡华锋 周浩 《现代电子技术》 2021年第5期103-108,共6页
针对能馈型电力电子负载中LCL型并网逆变器谐振特性以及弱电网下电网电压畸变所导致的并网电流中低频谐波问题,建立了并网逆变器的等效控制模型。分析了并网电流谐波产生机理,在电流控制器中引入比例多谐振控制及参数设计方法,并加入电... 针对能馈型电力电子负载中LCL型并网逆变器谐振特性以及弱电网下电网电压畸变所导致的并网电流中低频谐波问题,建立了并网逆变器的等效控制模型。分析了并网电流谐波产生机理,在电流控制器中引入比例多谐振控制及参数设计方法,并加入电网电压全前馈控制和电容电流反馈控制,与电压外环一起构成多环控制系统。最后在Matlab/Simulink软件下搭建70 kW单相直流能馈型电力电子负载整体仿真模型,仿真结果表明,该方案能有效抑制并网电流中低频次谐波,改善了并网电流质量,提高了整个电力电子负载的运行效率。 展开更多
关键词 电力电子负载 等效控制模型 并网逆变器 电压全前馈控制 多环控制 仿真模型
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三相并网DC/AC变换器控制策略研究 被引量:10
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作者 朱胜杰 张厚升 王文成 《山东电力技术》 2021年第7期36-42,共7页
并网变换器拓扑结构和控制方法的选择和设计对并网效率、谐波含量、并网质量等产生重要影响,直接影响并网系统的安全性和可靠性。提出基于前馈解耦的电压电流双闭环三相并网变换器控制策略,使输出电压能够快速跟踪额定输出电压,达到所... 并网变换器拓扑结构和控制方法的选择和设计对并网效率、谐波含量、并网质量等产生重要影响,直接影响并网系统的安全性和可靠性。提出基于前馈解耦的电压电流双闭环三相并网变换器控制策略,使输出电压能够快速跟踪额定输出电压,达到所需要输出电压的标准,提高输出电压响应速度,并实现无静差。通过建立三相并网变换器在dq轴坐标系下的数学模型,引入前馈解耦控制,建立电压控制器和电流控制器的输出解耦数学模型,并分析前馈解耦控制的原理,采用电压、电流双闭环实现系统的控制。电压调节器的输出作为有功电流的给定值,电流调节器用来独立调节系统的有功、无功电流,使系统的有功、无功电流实时跟踪指令电流值。利用MATLAB/Simulink搭建三相并网变换器控制模型,分析开关的脉冲信号、LC滤波前后电压、电流和谐波等,验证了所提控制方式的正确性和有效性。 展开更多
关键词 DC/AC变换器 双闭环PI控制 正弦脉宽调制控制 三相并网逆变器
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光伏建筑一体化光伏系统设计探讨 被引量:8
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作者 谭志昆 《建筑电气》 2022年第10期31-36,共6页
以实际工程为例探讨光伏建筑一体化的光伏系统设计,主要分析光伏发电系统如何与建筑物(构筑物)相结合:①建筑屋顶光伏,包括光伏组件在混凝土平屋顶、棚架安装,以及光伏组件在坡屋面平铺安装;②建筑立面光伏,包括结合建筑立面造型安装和... 以实际工程为例探讨光伏建筑一体化的光伏系统设计,主要分析光伏发电系统如何与建筑物(构筑物)相结合:①建筑屋顶光伏,包括光伏组件在混凝土平屋顶、棚架安装,以及光伏组件在坡屋面平铺安装;②建筑立面光伏,包括结合建筑立面造型安装和光伏幕墙;③构筑物光伏。并对分布式并网光伏系统的可实施性和技术要点进行总结。 展开更多
关键词 光伏发电系统 光伏建筑一体化 并网光伏系统 光伏组件 逆变器 光伏组件倾角 并网点 孤岛效应
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非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述 被引量:1
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作者 李义云 张志 陈浩辉 《东莞理工学院学报》 2023年第3期61-69,77,共10页
并网逆变器作为连接可再生能源发电、微电网等大电网的重要接口设备,其网侧并网电流的质量与电网能否稳定运行密切相关。而基于虚拟同步发电机控制的电压源型逆变器连接到非理想电网时,并网电流会产生严重的畸变,并且采用LCL型滤波器的... 并网逆变器作为连接可再生能源发电、微电网等大电网的重要接口设备,其网侧并网电流的质量与电网能否稳定运行密切相关。而基于虚拟同步发电机控制的电压源型逆变器连接到非理想电网时,并网电流会产生严重的畸变,并且采用LCL型滤波器的并网逆变器会给系统带来谐振,从而造成并网电流振荡。通过对近年来谐振抑制控制方法以及并网电流质量改善的控制策略文献的梳理,总结出三个研究重点:如何消除LCL滤波器造成的并网电流振荡;如何消除畸变电网造成的并网电流畸变;如何消除不平衡电网造成的负序电流分量。同时对文献中所提到的改进控制策略进行全面总结分析,对各种控制策略改善效果进行比较,对三相并网逆变器输出电流波形实现正弦化提出了展望。 展开更多
关键词 LCL并网逆变器 虚拟同步发电机 非理想电网 并网电流质量 电流改善控制策略
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三相并网逆变器模型预测控制研究 被引量:1
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作者 靳舵 张厚升 +2 位作者 蒋俊杰 王傲 刘龙浩 《山东电力技术》 2023年第4期7-12,共6页
三相并网逆变器是连接新能源系统与电网之间的重要环节,针对传统电压电流双闭环并网控制中由于比例积分(ProportionlIntegral,PI)调节器饱和造成的稳态性能较差和控制精度不足的问题,采用模型预测控制器代替传统的PI控制器,提出一种三... 三相并网逆变器是连接新能源系统与电网之间的重要环节,针对传统电压电流双闭环并网控制中由于比例积分(ProportionlIntegral,PI)调节器饱和造成的稳态性能较差和控制精度不足的问题,采用模型预测控制器代替传统的PI控制器,提出一种三相并网逆变器的模型预测控制策略。建立三相逆变器在两相静止坐标系下的数学模型,分析模型预测的控制过程并对目标函数进行优化,增加逆变器的限流环节。建立离散动态电流方程,对下一时刻的电流值进行预测,根据目标函数最小原则选择最优的空间电压矢量,将其对应的开关状态作用于逆变器实现并网控制。利用MATLAB/Simulink进行仿真分析,验证了模型预测控制策略的可行性,该控制策略提高了并网过程的稳态性能,有效减小了并网电流的谐波畸变。 展开更多
关键词 三相并网逆变器 电压电流双闭环 模型预测控制 并网控制 目标函数
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基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网系统模型预测控制 被引量:1
10
作者 熊军华 王梦迪 焦亚纯 《电力电容器与无功补偿》 2023年第4期95-101,共7页
为了克服传统并网逆变器不能兼具升降压变换的功能以及死区引起的输出波形畸变等问题,设计一种基于Quasi⁃Z源逆变器的光伏并网系统。提出一种改进的有限集模型预测控制策略来控制并网Quasi⁃Z源逆变器的直流升压电压和交流输出电流,更好... 为了克服传统并网逆变器不能兼具升降压变换的功能以及死区引起的输出波形畸变等问题,设计一种基于Quasi⁃Z源逆变器的光伏并网系统。提出一种改进的有限集模型预测控制策略来控制并网Quasi⁃Z源逆变器的直流升压电压和交流输出电流,更好的调节输出波形的质量、提升系统的动态性能和稳定性。在所设计的系统中,依据测得的Quasi⁃Z源逆变器的电容电压和交流负载电流的值,再对电容器电压和输出交流的数值进行预测。在确定qZSI可能产生的每一个电压矢量之后,将其用以跟踪电容电压和输出电流参考值。从而在单级逆变器中实现光伏发电的最大功率点跟踪和单位功率因数并网,在光照强度阶跃变化时,仿真结果表明系统具有优良的动态响应性能。结果验证了所采用的系统结构和算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 光伏并网 QuasiZ源逆变器 模型预测控制
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LCL型三相光伏并网逆变器控制系统的设计与仿真 被引量:4
11
作者 宋璐 卫亚博 冯艳平 《电子设计工程》 2022年第14期190-193,共4页
为了克服单级式光伏并网逆变系统输出电压低、适用范围受限等缺点,设计了一种两级式三相光伏并网逆变控制系统,分别给出了两级控制器的拓扑结构和控制策略,并且在Simulink中进行了系统仿真。该控制系统采用LCL滤波器,具有适用范围广、... 为了克服单级式光伏并网逆变系统输出电压低、适用范围受限等缺点,设计了一种两级式三相光伏并网逆变控制系统,分别给出了两级控制器的拓扑结构和控制策略,并且在Simulink中进行了系统仿真。该控制系统采用LCL滤波器,具有适用范围广、结构简单等特点,仿真结果表明,控制系统能输出始终同相位的三相电压和电流,输出功率稳定、运行速度快、可靠性高,能够达到并网目标。 展开更多
关键词 光伏阵列 两级式三相并网逆变器 MPPT控制 SIMULINK
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风电并网逆变器的双闭环自抗扰控制策略研究 被引量:1
12
作者 杨霞 李琛 +2 位作者 杨路勇 胡延兵 段大伟 《山东电力技术》 2022年第11期70-77,共8页
为提高风电并网逆变器在同步旋转坐标系下dq轴电流的解耦效果及电网故障下母线电压的抗扰性能,提出一种新线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的双闭环结构。根据风电并网逆变器的数学模型,得到传统的基... 为提高风电并网逆变器在同步旋转坐标系下dq轴电流的解耦效果及电网故障下母线电压的抗扰性能,提出一种新线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的双闭环结构。根据风电并网逆变器的数学模型,得到传统的基于PI控制的电压电流双闭环系统,分析电流内环控制在电流解耦中存在的局限性。将LADRC技术用于内环以削弱dq轴电流间的耦合,外环应用LADRC技术提高系统的抗扰性能。通过仿真对所提出的新型双闭环结构的控制性能进行验证,结果表明该控制结构在解耦效果、抗扰性能等方面均优于传统的PI双闭环结构。对大型风电机组并网的稳定性控制具有实际意义。 展开更多
关键词 风电并网逆变器 双闭环 电流解耦 抗扰性能
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光伏并网逆变器的解耦自抗扰控制设计
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作者 马幼捷 魏聪聪 周雪松 《现代电子技术》 2022年第15期175-181,共7页
在并网逆变器直流母线电压控制中,传统控制策略面对参数摄动和时变扰动等不确定性现象时,直流母线电压产生较大波动,难以维持系统的稳定性。因此,针对光伏并网逆变器提出解耦线性自抗扰控制(LADRC)策略。首先,分析了系统闭环传递函数中... 在并网逆变器直流母线电压控制中,传统控制策略面对参数摄动和时变扰动等不确定性现象时,直流母线电压产生较大波动,难以维持系统的稳定性。因此,针对光伏并网逆变器提出解耦线性自抗扰控制(LADRC)策略。首先,分析了系统闭环传递函数中抗扰项和跟踪项的耦合关系;然后,在传统线性扩张状态观测器的基础上,提取系统实际输出与其观测值的偏差信号和观测增益信号,补偿至总扰动微分,从而提高系统抗扰性,实现LADRC中抗扰项和跟踪项的解耦,简化了控制器参数整定,在频域上对解耦LADRC估计误差能力、抗扰性进行分析,并运用代数判据证明其稳定性;最后,将解耦LADRC应用于20 kW光伏并网发电仿真模型的电压外环,仿真结果表明,所设计的解耦LADRC相比传统LADRC具有更优的适应性和鲁棒性,直流母线电压的抗扰能力更强。 展开更多
关键词 光伏并网逆变器 直流母线电压 自抗扰控制器 扩张状态观测器 电压外环 解耦LADRC 参数整定 抗扰性
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