基于鲁棒H-∞控制的并网逆变器谐振抑制方法研究

基于鲁棒H_∞控制的并网逆变器谐振抑制方法研究

摘要：随着新能源的不断发展和应用，越来越多的并网逆变器被用于将直流电能转换为交流电能并注入电网中。然而，由于逆变器的运行过程中存在着谐振现象，这可能导致电网的稳定性受到影响。因此，本文基于鲁棒H_∞控制理论，研究并提出了一种新的并网逆变器谐振抑制方法，该方法可以有效地抑制逆变器的谐振现象，提高系统的稳定性和可靠性。

关键词：并网逆变器；谐振抑制；鲁棒H_∞控制

1.引言

随着清洁能源的快速发展，新能源在电力系统中的应用日益广泛。并网逆变器作为新能源发电系统中的核心设备，负责将直流电能转换为交流电能，并注入电网中。然而，在实际应用过程中，由于系统参数变化、负载波动等原因，逆变器往往会发生谐振现象，这可能导致系统的不稳定和可靠性问题。

2.谐振现象分析

2.1谐振原因分析

并网逆变器谐振现象是由于逆变器与电网之间存在着电压、电流等频率特性相似的振动模态，从而产生谐振的现象。具体来说，谐振现象主要是由逆变器输出滤波电感和电容与电网的等效电感和电容之间的谐振引起的。当逆变器谐振频率与电网频率相近时，就可能会引发谐振现象。

2.2谐振的危害分析

逆变器的谐振现象对电力系统的稳定性和可靠性产生了负面影响。首先，谐振会导致电网和逆变器之间的能量交换不稳定，可能产生电流互动、电压波动等问题。其次，谐振还会引起逆变器的振荡，加剧电力系统的谐波污染，影响其他设备的正常运行。因此，如何有效地抑制并网逆变器的谐振现象，成为当前研究的重点和难点。

3.鲁棒H_∞控制方法

为了提高并网逆变器系统的稳定性和可靠性，在本文中，我们采用了鲁棒H_∞控制方法来抑制逆变器的谐振现象。

3.1鲁棒控制原理

鲁棒H_∞控制是一种针对不确定系统和外部扰动具有鲁棒性的控制方法。它通过设计控制器的加权函数，来保证系统对参数扰动和外部扰动具有鲁棒稳定性。具体来说，鲁棒H_∞控制方法可以通过选择适当的权值函数，来实现对谐振频率的有效抑制，从而提高系统的鲁棒性和稳定性。

3.2鲁棒H_∞控制方法在逆变器中的应用

在并网逆变器中，采用鲁棒H_∞控制方法可以有效地抑制系统的谐振现象。具体来说，首先需要建立逆变器的数学模型，并根据实际的损耗和参数变化情况来确定逆变器参数的取值范围。然后，通过选择适当的控制加权函数，设计鲁棒H_∞控制器。最后，通过仿真实验和实际验证，验证所提出的控制方法对于抑制谐振现象的有效性。

4.实验结果与分析

在本文中，我们通过仿真实验和实际验证来验证所提出的基于鲁棒H_∞控制的并网逆变器谐振抑制方法的有效性。

4.1仿真实验

通过在Matlab/Simulink环境下建立逆变器系统的仿真模型，我们进行了一系列的仿真实验。实验结果表明，采用鲁棒H_∞控制方法可以有效地抑制逆变器的谐振现象，提高系统的稳定性和可靠性。

4.2实际验证

为了验证所提出的方法在实际应用中的有效性，我们搭建了一个实验平台，并进行了实际验证。实验结果表明，所提出的方法可以在实际系统中有效地抑制逆变器的谐振现象，并提高系统的鲁棒性和稳定性。

5.结论

本文研究了基于鲁棒H_∞控制的并网逆变器谐振抑制方法。通过理论分析和实验验证，表明所提出的方法可以有效地抑制逆变器的谐振现象，提高系统的稳定性和可靠性。未来的研究方向可以在进一步的优化控制算法和提高系统性能方面展开。这一研究对于新能源发电系统的稳定运行和电力系统的可靠性具有重要的意义本文提出了一种基于鲁棒H_∞控制的并网逆变器谐振抑制方法，并通过仿真实验和实际验证验证了该方法的有效性。实验结果表明，该方法能够有效地抑制逆变器的