基于LCL濾波器的并網(wǎng)逆變器雙環(huán)控制設(shè)計

1、 增刊 劉飛等 : 基于 LC L 濾波器的并 網(wǎng)逆變器雙環(huán)控制設(shè)計 i t t d s o r on , T D 分 析 , 可 以看 出 , 在 實 際 電網(wǎng) 電壓 i H 含有低 次 諧波 情況 下 , 并 網(wǎng)電流 的各 次諧 波 得到很 - 卜派 火 一權(quán)火 洲 10 1 好 的抑制 , 而 且其 總諧 波畸 變率 T H D < 5% 圖 1 3 所示 為系 統(tǒng)動 態(tài) 響應(yīng)實 驗波 形 , 可 以看 出 當(dāng)并 網(wǎng) 電 流指 令從 Z A 突 增 到 3 A 時, 實 際輸 出電流在 一 個 正弦 周期 內(nèi)快 速調(diào) 整并 穩(wěn)定在 新 的 電流值 龔 二 奄 A 書 電 電( 習(xí)

2、刁 ( 壓 A 相多 網(wǎng), 流 多 , 手 電 :- ( 林硯三 -一 一 -三 10 2 10 3 104 10 5 通過 以 2 06 / rad/ f( s a ( L I電感值 變 化 & 0% 寒 的 o A / 執(zhí) 又 岌 10 1 102 10 3 10 4 105 八 八1八 Z八 二 ,. . 八 歲!一. r& !_r 珍. 琢 以 & 甘 刃 . . J l 一 l . 一 二 一 t(IO m s/ 格 不 二 戶 10 6 圖 10 基于 電流雙環(huán)控 制方案 的并 網(wǎng)電流 實驗波 形 F ig. 10 E xP er m en t w a ve

3、s o f cu r比 n t 鉀 i l o P co n tr l o e 垮 乙 之 ! / r f ( ad/s ( bL :電感值 變化 當(dāng) % 50 0 霎 一 0 5 一10 0 一15 0 汁 火 l 牽 巴 酥 之 布 一18 0 10 1 了 下丈 10 2 20 3 10 4 10 5 10 6 A電砂 相乙 并 網(wǎng)流 流流 翅一 電 !椰 ll 卜 井網(wǎng) r (lo m s z格 圖n 三相并 網(wǎng)電流實驗 波形 C o n n e C t d C U f re l t e Fi g.11 E xPer m entw aves ofth理e Phase g d i i r

4、 0 08 2 44 1 90 6 2 0 l ( / ad/ f (r s (eC : 電容值 變化幼 0% l 口 乙 享 I I . 圖, F ig . 9 L C L 濾波器參數(shù)變化時系統(tǒng)開環(huán) 波特 圖 w h en L C L n lt r 砂 r m e te r c h a n g e a s e 2 B o d e d ia g r m o f th e o P e n lo o P s y s t m a e 儷 1 1_ 口l l 11 ! 舊 l _. l l 二 剛 nm : l 10 日1 1 二 ! l1 . 18 26 h . 34 _ . _.確 , _. 口

5、, 42 50 4 實驗結(jié) 果分析 搭建 三相 并 網(wǎng)逆 變器 的 實驗 臺架 , 驗 證雙 環(huán)控 圖 12 F ig . 1 2 H ar m 頻次 A 相并 網(wǎng)電流 T H D 頻譜分析 o n ie s a n a ly s is o f A 一 h a s e c u 濃 n t w a v e P 制器 中參 數(shù)設(shè) 計 的合理 性 比 1 :2 的工頻 變壓 器 隔離 由單 相 整 流 橋 提 供 開關(guān)頻 率 為 1 . k H z 0 s 蟾 巴 奄 ! 5 2 0 V 的 直流 電壓 , 并 網(wǎng)逆變器 與 電網(wǎng)之 間采 用變 采 用 第 2 節(jié) 的 控 制 策 略 以及 正 弦

6、脈 寬 調(diào) 制 ( in s e pulse w id t m o dulat , S p W M 方式 , 使用 第 3 節(jié) h ion 中理 論計算 出的控制器 凡 K 和 K 參數(shù) 值 , 經(jīng)過 i c 實驗 調(diào)試現(xiàn) 實 了三相 并 網(wǎng)逆變 器并 網(wǎng)穩(wěn) 定運行 圖 10 n 所示 為 A 相 電網(wǎng) 電壓與 并 網(wǎng)電流 實 洲 八 八 八 萬 滬勺譏 滬丫 滬 了 ( 勺氣 i 勺向 勺( 從 t( m s/格 20 驗波 形 以及三 相并 網(wǎng) 電流實 驗波形 , 圖 1 所示 為 A 2 相 并 網(wǎng) 電 流 波 形 總 諧 波 畸 變 率 (to a h r on c t l a m i

7、 圖 13 F ig . 1 3 系統(tǒng) 動 態(tài) 響 應(yīng) 實 驗 波 形 1 丫a n sie n t 代 sP 0 n s e o f sy ste m 2 40 中 國 電 機 工 程 學(xué) 報 第 29 卷 上 的 實 驗 結(jié) 果 驗 證 了本 文 針 對 電流 雙環(huán) 控 制提 出 的 設(shè)計方 案 的可行 性 以及 理論 分析 的 正確性 El r cs, 2008, 23(3: 2342一 ect oni 1347 # 10 S hen G uoqi , X u D ehong , C ao L uPi ao ng, etal. A n i Proved eont l m o r L f

8、lter i strat 留 f r g i 一 o ne cted v o ltag e sou rce in v er ers w ith a L e o r d c o t C 5 結(jié)論 本 文 對采 用 L L 濾波 器 的三相 并 網(wǎng)逆變 器建 C J. I EE T a s.on Pow er El roni E r n ect cs, 2008 , 23( 4: 1899一 . 1906 # 11( K a m i kow sk M P , M a esani L Z er i l C ur ent c ntr l t r o o echni que f r o t hree一

9、Phase vol a e一 t g source pW M eonver r sur ey ( I E E T ans e t s:a v J E r on I ndust El t r e , 1998, 45(2: 69 1一 理 ec oni s 703. # 121 z argar N , JoosG per r anee i i o f m nvesti n n ofa eurr eont l ed gati ent一 r l o 立完整的數(shù)學(xué)模型 , 在介紹電容電流 內(nèi)環(huán)并網(wǎng)電流 外 環(huán) 的雙環(huán) 控 制策 略基 礎(chǔ) 上 , 針 對控 制器 高階 閉環(huán) 系統(tǒng)及 特有 的少 自由度

10、問題 進行 深入 分析 , 并 提 出 了相應(yīng) 的 設(shè)計 方案 , 最 后通 過三 相并 網(wǎng)逆 變器 的實 驗 平 臺實現(xiàn) 電流 雙環(huán) 控 制 的并 網(wǎng)運行 , 驗 證 了基 于 雙 環(huán)控 制策 略 的參數(shù) 設(shè) 計方案 的實用 性和 可行 性 vol age一 at pW M r t i eri r at ng and st i t regul ed eC f n ot i i at onary 介 e # ( am C N ine t en th e A nn u al In ter atio n al n C o n f r nC e e e on In d ustria l E leer

11、ro nic , M au i H aw ii, U S A , 19 9 3 . s # 13 A m anum a K , Fuw a M , S砍a i Y . H i ac urat ri e reduei k gh c e PPl ng m et hod bas on the r Peti i cont ol 25t A nnua I E E pow er ed e t ve r C h l E E le etr n ics S 哪 e 生 s C o alist o nf r nc , e e e a e T ip i, h C ina , 19 9 4 參考 文獻 # 1( Fi

12、 er s E , G ar U g e eera G , Sandi J, et al. sensi i t st dy of t a t vi y U he dy n a m l s c o f th ree 一 h a e P h o to vo lta ie in v er e rs w ith a n L C L g rid 川 te r P s t 114 + Y h S C , T ou Y Y .A daPt ve r Pet t ve c nt olofa PW M i t erf r e Z i e ii o r nver o A C vol age r g l i w i

13、 h l ha m oni di or i # (. 26t A nnual t e U a on t ow r t c st t on C h IE E E P w er E lee tro n ies S P ee i lists C n f r nc , A tla nt , U S A . 19 9 5 . O a O e e e a l 5 + 劉 飛, 查曉 明 , 周彥 , 等 . 基 于極 點配 置與 重 復(fù)控 制相 結(jié)合 的 三 I . IEE E T ans.on In ust lE l oni J( r d rai eetr es, 2 09 , 56(3: 70 一 0

14、 6 717. 相光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)策略研究# . 電工技術(shù)學(xué)報, 2朋8 , 2 (12 : l J 3 13 0 一 6 . 13 L iu F i, Z e h a X a io m in g , Z o u 鈞 n , et a l. R ese ar h o n g r d ( o nn eeted h e i 1 ( Li Fa g i D u an S hanxu , L i Fei, etal A va i e st si I C 2 u n I U u . r abl eP ze N M P 叮 m et hod f r PV o # 3 syst s . I EE T an

15、s. on I t r l em J( E r ndus ai E l r ni , 2008 , 55(7: 2622一 ect c o s 2628. 姚 志壘 , 肖嵐 . 基于 D SP 控 制 的多輸 出 并網(wǎng)逆 變器 . 中 國電機 J 工程學(xué) 報 , 2008 , 28(24: 46一 51. 物 Z h ile i, X 正 劫 n . R se ar h o n m uirjP l o u亡 u t g id 一 n ee 把d ao e c e P r o c strate gy e o m b i in g po le 一 n assig n m e nt an d re

16、 Pe titiv e eo ntro l in three- phase Ph t o ovol ai syst 竹ansaet ons of C hi E l rot t c em J( i na eet eehni eal S oci y , 2008 , 23(12: 130一36(i C hi e . et 1 n nes # ( 1切i ng E , H ol es D G . G r d eurr r gul i of a t ee一 16 ni m i ent e at on hr Phase vol 吧e sourC i t e nver er w i an L L i t

17、th C nPut f l er i t Jl I EE T ans.on E r pow erE l roni ect es, 2003 , 18(5: 555一 . 595 i t r based on D S p cont l ( pr ceedi nver s e o J r o ngs of t C SEE , 2008, he 28( 24: 46一 i C h nese. 51( n i J # + 汪 海寧 , 蘇建 徽 , 丁 明 , 等 . 光 伏并 網(wǎng)功 率調(diào) 節(jié)系 統(tǒng) . 中 國 電 4 機 工程 學(xué)報 , 2007, 27( 2: 75一 79. W 臺 g H ai

18、n in g , S u Jia h u i, D ing M in g , et a . P h o t v o lta i g r d n n l o e i 117 L h P C , H ol es D G o m n A al s of m ul i o0P c nt ysi tl o rolst at es f r r egi o L C/C U L C L f ter vol - l ed tage一 ee and eurr 一 ee i er ersI sour ent s our n t v JI. IEE E T ans on l r ndus y A ppl cat on

19、s, 2005 , 41( tr i i 2: 644一 654. connect Pow er condi i ed t oner sys tem J( proeeed i of t C sEE , ngs he 2( 7 , 27(2: 75一 n C hi X 79(i nese. 1 18 L u 凡i, D ua Shan u , X u pengw ej, eta . D esj a d eont of j n x l 即 n rol t e e一 hr Phase pV gri conneC ed conver erw i h L L fi t C +.T he 33r d t

20、t t C l er# d n A n u al C o h C , + 張 國榮 , 張 鐵 良, 丁 明 , 等 . 具 有光 伏 并 網(wǎng)發(fā) 電功能 的統(tǒng) 一 電能 5 質(zhì)量 調(diào)節(jié) 器仿 真 . 中國 電機工 程學(xué) 報 , 200 , 27(14 : 82一 . z 7 6 8 Z h an g G u o r n g , o re sea 山 r on Z h an g T e lian g , i D in g M in g , et al. S i u lation m grd i eo n ne eted u n if e d q u ality i eo n d ition e

21、r w ith PV nf r n ee o f t e IE E E e e h ina , 20 7. In d ustr al E ec ro n ies S o eiety , i l t a T iP ei, # + M agueed F A , Svensson J. C ontr l of v sC eonnec ed t t gr d 19 o t o he i t ough L L 一l er t achi hr C i f t o eve bal anced c r ent C Four i h IA S u s# t et n A nu a l M ee tin g C

22、o n f ren ee R c rd , e e o H ong K ng , C o h in a , 2( 5 . X gener i J pr ceedi t a on o ngs of t C sEE , 2007, 27(1 he 4: 82一 i 86( n C hi nese 環(huán)l 曰ser e r M , B l j e瑪 F , 1 aab 1ansen S .D si and c n如 lofan LC 卜f l r e g n o i 比 ac i t ve r ct f er (. T hi y一 xt I S A nual e i i C t r Si h A n

23、R ec o rd o f th e 2 0 1 IE E E , H y att R e e ne y H tel, 0 g O # ( serpa L A , K ol JW , pon al 20 ar n uris , etal. A m odi i di f ed rectp w er o eo ntro l strat g y allo w in g th e co n n ec tion o f th ree 一 h ase in er er to th e e P v t based t e一 e e r h Phas M eetin g C o n f re ne e e g

24、r d throug L L f l ers l. Fort eth IA S A nualM eeti C onf r i h C i t C i n ng e enee R eco rd , H o ng K O ng, C h in a , 20 5 . ( C h iea g , U S A , 2 0 o 1. 收 稿 日期 : 2009一 09 11一 # ( 沈 國橋, 徐 德鴻 . LC L 濾 波器 并網(wǎng)逆 變 器 的分裂 電容法 電流 控制 7 J 中國電機工程學(xué)報 , 20 8 , 28(18: 36一 . 0 41 S he n G u o qia o , X u D eh o n g . C u r en t eo n tr