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电力电子变压器的并网电流谐波抑制策略

电力电子技术 2022年第12期56卷 9-11,31页

作者：周凤华国网承德供电公司计量中心河北承德067000

这里提出一种改进的3次谐波补偿策略,用于抑制电力电子变压器(PET)并网电流谐波。所提策略将PET并网电流中的基波电流和谐波电流进行分离,通过增加谐波电流环,将谐波电流反馈到系统中,达到消除并网电流中谐波成分的目的。所提控制策略... 详细信息

这里提出一种改进的3次谐波补偿策略,用于抑制电力电子变压器(PET)并网电流谐波。所提策略将PET并网电流中的基波电流和谐波电流进行分离,通过增加谐波电流环,将谐波电流反馈到系统中,达到消除并网电流中谐波成分的目的。所提控制策略并未改变原有的PET控制策略,易于实现。最后基于Matlab仿真和实验平台对所提控制策略进行了验证,结果表明所提控制方法能够有效降低PET并网电流畸变率。

关键词：电力电子变压器并网电流 3次谐波补偿谐波电流环

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一种改进型并网电流反馈有源阻尼方法

中国电机工程学报 2018年第18期38卷 5557-5567页

作者：耿乙文齐亚文董文明邓仁雄中国矿业大学电气与动力工程学院

相对于L型滤波器,LCL型滤波器为三阶结构,容易导致谐振,造成系统不稳定。采用传统并网电流反馈有源阻尼（grid-current-feedback-active-damping,GCFAD）,可以在不增加额外电流传感器的基础上有效抑制LCL型滤波器谐振尖峰。考虑到控制... 详细信息

相对于L型滤波器,LCL型滤波器为三阶结构,容易导致谐振,造成系统不稳定。采用传统并网电流反馈有源阻尼（grid-current-feedback-active-damping,GCFAD）,可以在不增加额外电流传感器的基础上有效抑制LCL型滤波器谐振尖峰。考虑到控制带来的数字延时,采用传统GCFAD方法,系统有效阻尼区仅为（0, fR）,fR在1/6采样频率（fs/6）和1/3采样频率（fs/3）之间,较窄的阻尼区间不利于系统参数设计以及应对电网阻抗变化。针对这种情况,提出一种改进的GCFAD方法,将系统的有效阻尼区扩展到（0, f_R）,f_R∈（fs/4, fs/2）。为满足系统稳定性与鲁棒性要求,在离散域下对系统建模,结合数字控制原理对系统参数进行设计。仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词： LCL滤波器并网电流有源阻尼稳定性分析鲁棒性

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基于并网电流反馈的新型有源阻尼方法

电网技术 2021年第3期45卷 926-936页

作者：林盛超熊健贺诗明邱增广强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

LCL型滤波器具有比单L滤波器更好的滤波效果,但是其容易使系统引发谐振,并导致系统不稳定。在基于LCL型滤波器的并网逆变器中,为了保证系统的稳定性,通常会采取相关的有源阻尼措施。目前常用的电容电流比例反馈有源阻尼需要引入额外的... 详细信息

LCL型滤波器具有比单L滤波器更好的滤波效果,但是其容易使系统引发谐振,并导致系统不稳定。在基于LCL型滤波器的并网逆变器中,为了保证系统的稳定性,通常会采取相关的有源阻尼措施。目前常用的电容电流比例反馈有源阻尼需要引入额外的高精度电流传感器导致系统成本的增加,因此提出了一种基于并网电流反馈的新型有源阻尼方法。该阻尼环节能够给阻尼环的开环传递函数提供一定的相位偏移从而使得阻尼内环稳定,并达到良好的阻尼效果。与无阻尼单并网电流反馈控制相比,引入所提有源阻尼能够降低有效阻尼区间的频率下限,提高了系统对电网阻抗变化的鲁棒性。文章还围绕系统的稳定裕度以及稳态精度探讨了阻尼环节参数与电流控制器参数的设计方法,并给出了简单便捷的参数设计步骤。最后,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词： LCL滤波器并网电流有源阻尼稳定性分析

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单相光伏并网系统共模电流分析

电网技术 2011年第1期35卷 180-185页

作者：杨秋霞高金玲荣雅君任玉艳电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学) 河北省秦皇岛市066004

共模电流问题是光伏并网系统中的一个重要问题,德国DIN VDE 0126—1—1对共模电流做出了相关规定。当共模电流超过规定值时,系统必须在规定的时间内断开。考虑到共模电流在光伏并网系统中的重要性,建立了共模模型。通过分析可知,共模电... 详细信息

共模电流问题是光伏并网系统中的一个重要问题,德国DIN VDE 0126—1—1对共模电流做出了相关规定。当共模电流超过规定值时,系统必须在规定的时间内断开。考虑到共模电流在光伏并网系统中的重要性,建立了共模模型。通过分析可知,共模电流与调制技术和电感的安放位置相关。针对上述特点,设计了能够抑制共模电流的新型单相光伏并网系统,即带有交流旁路且电感对称分布在相线和中线上的全桥光伏并网系统。与传统的基于单极性调制技术和双极性调制技术的全桥逆变器系统相比,此结构不但能消除系统产生的共模电流,而且能提高系统效率和并网电流质量,从而提高光伏并网系统的整体性能。理论分析和仿真结果验证了上述模型和系统的正确性和有效性。

关键词：共模电流光伏并网交流旁路并网电流

非理想电网下LCL逆变器并网电流质量改善研究

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电力电子技术 2018年第11期52卷 99-103页

作者：都成刚黄静南京南瑞继保电气有限公司江苏南京210000

提出一种复合控制策略改善并网电流质量。首先搭建基于电容电流有源阻尼的LCL逆变器并网控制数学模型,通过推演控制模型的开环传递函数,揭示出电网电压谐波和电网阻抗等非理想电网因素影响并网电流质量的机理和耦合特性,提出一种基于增... 详细信息

提出一种复合控制策略改善并网电流质量。首先搭建基于电容电流有源阻尼的LCL逆变器并网控制数学模型,通过推演控制模型的开环传递函数,揭示出电网电压谐波和电网阻抗等非理想电网因素影响并网电流质量的机理和耦合特性,提出一种基于增大基波、提高电网背景谐波频率处环路增益策略的方法,即采用比例积分(PI)加重复控制构造一种新的混合型电流调节器,实现逆变器输出电流无静差地跟踪并网正弦信号给定值,同时对负载周期性的扰动进行消除,从而有效抑制弱电网阻抗及电压背景谐波对并网电流质量的影响,降低并网电流总谐波畸变率(THD),提高并网电流质量。通过实验证明了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：逆变器并网电流质量

不对称短路故障下永磁直驱风电机组并网控制策略研究

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大电机技术 2024年第2期 1-8页

作者：陶大军闫涵哈尔滨理工大学哈尔滨150080 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司内蒙古赤峰024000

电网侧发生不对称故障时,永磁直驱风电机组并网电流会发生三相不平衡的问题。针对这一问题,提出一种基于自适应陷波器的网侧换流器控制策略。该控制策略基于解决机组并网电流二倍频分量的思想,在电网侧发生不对称短路故障时,将进入逆变... 详细信息

电网侧发生不对称故障时,永磁直驱风电机组并网电流会发生三相不平衡的问题。针对这一问题,提出一种基于自适应陷波器的网侧换流器控制策略。该控制策略基于解决机组并网电流二倍频分量的思想,在电网侧发生不对称短路故障时,将进入逆变器的dq坐标系下的二倍频电压分量去除,从而使得网侧换流器输出的电流达到三相平衡。本文首先分析了电网侧发生不对称短路故障后永磁直驱风力发电机组的动态响应;然后建立了机侧和网侧换流器的模型,并分别采用了双闭环矢量控制技术和基于自适应陷波器的控制策略;最后进行仿真分析,验证了改进后的控制策略相较于传统控制策略,有效解决了不对称短路故障下并网电流三相不平衡问题。

关键词：直驱风电机组不对称短路故障故障穿越并网电流

具有共模电流抑制能力的单相全桥光伏并网逆变器的研究

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具有共模电流抑制能力的单相全桥光伏并网逆变器的研究

作者：王春宁青岛大学

学位级别：硕士

能源紧缺已成为困扰世界各国可持续发展的难题,传统化石能源发电会对环境造成不同程度的污染。目前,单相光伏系统多采用非隔离型逆变器,以减小体积、降低成本。而非隔离型逆变器的一大技术问题在于去除隔离变压器后,需要对共模电流进行... 详细信息

能源紧缺已成为困扰世界各国可持续发展的难题,传统化石能源发电会对环境造成不同程度的污染。目前,单相光伏系统多采用非隔离型逆变器,以减小体积、降低成本。而非隔离型逆变器的一大技术问题在于去除隔离变压器后,需要对共模电流进行抑制,否则可能会引起电磁干扰,甚至危及人身安全。传统的并网型逆变器电路拓扑,具有效率不高、谐波含量大、共模电流大等缺点。本文在研究了现有逆变器电路拓扑的基础上,结合课题要求提出了一种改进中点钳位型Heric电路拓扑,以减小中小功率场合非隔离型光伏并网逆变器的共模电流。本文对比了传统扰动观察法和变步长扰动观察法的优劣,仿真实现了对光伏电池的一种变步长扰动观察法,仿真结果表明该变步长观察法具有良好的动态响应性能和较强的抗干扰能力。对并网逆变器共模电流的产生机理和危害进行了研究,重点研究了全桥、H6桥、Heric拓扑、有源中点钳位Heric电路对共模电流的抑制能力,提出了一种改进中点钳位型Heric电路拓扑,该电路拓扑在共模电流抑制能力、变换器效率、控制策略上均具有一定优势。基于状态空间平均法建立了改进中点钳位型Heric逆变器的数学模型,设计了电压外环电流内环的双环控制策略,对以PI控制器为电压外环、QPR控制器为电流内环的控制参数进行了设计和优化,并开展了该控制策略的稳定性分析。由于非隔离型光伏并网逆变器存在并网电流三次谐波比较严重的问题,在研究了并网电流三次谐波产生原理基础上,提出了一种对直流母线电压进行二次纹波补偿的优化方法并进行了仿真分析。仿真结果表明,所提出的控制策略有效地改善了并网电流波形,验证了所提出方法的可行性。此外,本文设计了基于DSP的数字锁相环,成功实现了改进中点钳位型Heric逆变器并网运行,仿真及实验结果验证了理论分析的正确性。设计并研制了一台以改进中点钳位型Heric电路为核心的小功率逆变器实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：光伏电池共模电流抑制改进Heric拓扑并网电流二次纹波补偿

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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单相并网逆变电流分数阶PI控制策略研究

计算机测量与控制 2018年第8期26卷 69-73,101页

作者：张咪陈超波高嵩李继超西安工业大学电子信息工程学院西安710021

并网发电系统中,逆变器输出的并网电流易受到电网电压周期性扰动等非线性因素干扰,导致并网电流波形畸变;建立单相光伏并网逆变控制系统模型,设计一种逆变电流分数阶PI(PIλ或FO-PI)控制器,根据控制系统的频域特性,确立控制器的比例、... 详细信息

并网发电系统中,逆变器输出的并网电流易受到电网电压周期性扰动等非线性因素干扰,导致并网电流波形畸变;建立单相光伏并网逆变控制系统模型,设计一种逆变电流分数阶PI(PIλ或FO-PI)控制器,根据控制系统的频域特性,确立控制器的比例、积分系数及积分阶次与系统性能指标的关系;在整数阶PI控制器和分数阶PI控制器的分别作用下,对系统的动态和稳态性能、抗干扰性及并网逆变特性进行仿真对比,并应用快速傅里叶变换(FFT)对系统各自的逆变并网电流质量进行了分析;仿真结果表明,分数阶控制系统在满足各项稳态性能指标的同时,降低了并网电流谐波总畸变率(THD),并提升了系统的动态性能和抗干扰能力。

关键词：并网电流分数阶比例积分(PI)控制谐波畸变率

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LCL型有源电力滤波器并网电流控制研究

工业仪表与自动化装置 2013年第2期 109-112页

作者：魏学良宫瑞冰王举中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院北京102249 中原油田分公司天然气处理厂河南濮阳457162

APF的控制关键就是对输出电流及直流侧电压进行控制,L,LC型并网的并网电流由于开关频率受限,并网电流含有较大的开关频率附近的谐波电流,同时滤波电感过大导致设备体积大,成本高,并影响并网控制的动态性能。LCL型滤波器有着更好的效果,... 详细信息

APF的控制关键就是对输出电流及直流侧电压进行控制,L,LC型并网的并网电流由于开关频率受限,并网电流含有较大的开关频率附近的谐波电流,同时滤波电感过大导致设备体积大,成本高,并影响并网控制的动态性能。LCL型滤波器有着更好的效果,该文就LCL型滤波器PI控制的稳定性,内电感电流跟踪特性,并网电流跟踪特性和电网电压抑制特性进行了深入研究,得出了并网指标对闭环根频率的技术要求。

关键词：有源电力滤波器电感电流并网电流闭环根频率