基于LCL滤波器的并网逆变器双环控制设计_图文

1、 增刊 刘飞等 : 基于 LC L 滤波器的并 网逆变器双环控制设计 i t t d s o r on , T D 分 析 , 可 以看 出 , 在 实 际 电网 电压 i H 含有低 次 谐波 情况 下 , 并 网电流 的各 次谐 波 得到很 - 卜派 火 一权火 洲 10 1 好 的抑制 , 而 且其 总谐 波畸 变率 T H D < 5% 图 1 3 所示 为系 统动 态 响应实 验波 形 , 可 以看 出 当并 网 电 流指 令从 Z A 突 增 到 3 A 时, 实 际输 出电流在 一 个 正弦 周期 内快 速调 整并 稳定在 新 的 电流值 龚 二 奄 A 书 电 电( 习

2、刁 ( 压 A 相多 网, 流 多 , 手 电 :- ( 林砚三 -一 一 -三 10 2 10 3 104 10 5 通过 以 2 06 / rad/ f( s a ( L I电感值 变 化 & 0% 寒 的 o A / 执 又 岌 10 1 102 10 3 10 4 105 八 八1八 Z八 二 ,. . 八 岁!一. r& !_r 珍. 琢 以 & 甘 刃 . . J l 一 l . 一 二 一 t(IO m s/ 格 不 二 户 10 6 图 10 基于 电流双环控 制方案 的并 网电流 实验波 形 F ig. 10 E xP er m en t w a ve

3、s o f cu r比 n t 钾 i l o P co n tr l o e 垮 乙 之 ! / r f ( ad/s ( bL :电感值 变化 当 % 50 0 霎 一 0 5 一10 0 一15 0 汁 火 l 牵 巴 酥 之 布 一18 0 10 1 了 下丈 10 2 20 3 10 4 10 5 10 6 A电砂 相乙 并 网流 流流 翅一 电 !椰 ll 卜 井网 r (lo m s z格 图n 三相并 网电流实验 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 : 电容值 变化幼 0% l 口 乙 享 I I . 图, F ig . 9 L C L 滤波器参数变化时系统开环 波特 图 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 俪 1 1_ 口l l 11 ! 旧 l _. l l 二 刚 nm : l 10 日1 1 二 ! l1 . 18 26 h . 34 _ . _.确 , _. 口

5、, 42 50 4 实验结 果分析 搭建 三相 并 网逆 变器 的 实验 台架 , 验 证双 环控 图 12 F ig . 1 2 H ar m 频次 A 相并 网电流 T H D 频谱分析 o n ie s a n a ly s is o f A 一 h a s e c u 浓 n t w a v e P 制器 中参 数设 计 的合理 性 比 1 :2 的工频 变压 器 隔离 由单 相 整 流 桥 提 供 开关频 率 为 1 . k H z 0 s 蟾 巴 奄 ! 5 2 0 V 的 直流 电压 , 并 网逆变器 与 电网之 间采 用变 采 用 第 2 节 的 控 制 策 略 以及 正 弦

6、脉 宽 调 制 ( in s e pulse w id t m o dulat , S p W M 方式 , 使用 第 3 节 h ion 中理 论计算 出的控制器 凡 K 和 K 参数 值 , 经过 i c 实验 调试现 实 了三相 并 网逆变 器并 网稳 定运行 图 10 n 所示 为 A 相 电网 电压与 并 网电流 实 洲 八 八 八 万 沪勺讥 沪丫 沪 了 ( 勺气 i 勺向 勺( 从 t( m s/格 20 验波 形 以及三 相并 网 电流实 验波形 , 图 1 所示 为 A 2 相 并 网 电 流 波 形 总 谐 波 畸 变 率 (to a h r on c t l a m i

7、 图 13 F ig . 1 3 系统 动 态 响 应 实 验 波 形 1 丫a n sie n t 代 sP 0 n s e o f sy ste m 2 40 中 国 电 机 工 程 学 报 第 29 卷 上 的 实 验 结 果 验 证 了本 文 针 对 电流 双环 控 制提 出 的 设计方 案 的可行 性 以及 理论 分析 的 正确性 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 结论 本 文 对采 用 L L 滤波 器 的三相 并 网逆变 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 立完整的数学模型 , 在介绍电容电流 内环并网电流 外 环 的双环 控 制策 略基 础 上 , 针 对控 制器 高阶 闭环 系统及 特有 的少 自由度

10、问题 进行 深入 分析 , 并 提 出 了相应 的 设计 方案 , 最 后通 过三 相并 网逆 变器 的实 验 平 台实现 电流 双环 控 制 的并 网运行 , 验 证 了基 于 双 环控 制策 略 的参数 设 计方案 的实用 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 参考 文献 # 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 + 刘 飞, 查晓 明 , 周彦 , 等 . 基 于极 点配 置与 重 复控 制相 结合 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

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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 海宁 , 苏建 徽 , 丁 明 , 等 . 光 伏并 网功 率调 节系 统 . 中 国 电 4 机 工程 学报 , 2007, 27( 2: 75一 79. W 台 g H ai

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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

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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 环l 曰ser e r M , B l j e玛 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 国桥, 徐 德鸿 . LC L 滤 波器 并网逆 变 器 的分裂 电容法 电流 控制 7 J 中国电机工程学报 , 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