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lcl型并网逆变器的分裂电容无源阻尼控制

电网技术 2014年第4期38卷 895-902页

作者：王海松王晗张建文蔡旭风力发电研究中心(上海交通大学) 上海市闵行区200240

采用电容支路串联电阻的无源阻尼方案能够较好解决lcl型并网逆变器存在的电流谐振问题,但其存在阻尼电阻功率损耗较大的缺点。为此,提出了分裂电容无源阻尼方案。该方案将lcl的电容支路均分为2部分,只在其中一半电容上串联阻尼电阻。分... 详细信息

采用电容支路串联电阻的无源阻尼方案能够较好解决lcl型并网逆变器存在的电流谐振问题,但其存在阻尼电阻功率损耗较大的缺点。为此,提出了分裂电容无源阻尼方案。该方案将lcl的电容支路均分为2部分,只在其中一半电容上串联阻尼电阻。分析了该方案下lcl滤波器在固有谐振峰值的阻尼效果,并对比了不同阻尼电阻下其与传统方案的功率损耗情况。结果表明,相比传统的完全电容阻尼方案,选择合适的阻尼电阻后,采用所提方案能够获得几乎相同的阻尼效果,且能够降低阻尼电阻功率损耗。仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词： lcl 滤波器并网逆变器无源阻尼控制完全电容分裂电容

并网逆变器lcl接口直接输出电流控制建模及稳定性分析

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电工技术学报 2010年第3期25卷 102-109页

作者：郭小强邬伟扬顾和荣王立乔赵清林燕山大学电气工程学院电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004

并网逆变器lcl接口直接输出电流控制存在不稳定的现象。为了揭示其本质,建立了系统线性控制模型,推导出系统特征方程,根据Routh-Hurwitz稳定判据得出重要结论:并网逆变器lcl接口直接输出电流无论采用P、PI还是PID控制,系统均不稳定。该... 详细信息

并网逆变器lcl接口直接输出电流控制存在不稳定的现象。为了揭示其本质,建立了系统线性控制模型,推导出系统特征方程,根据Routh-Hurwitz稳定判据得出重要结论:并网逆变器lcl接口直接输出电流无论采用P、PI还是PID控制,系统均不稳定。该问题简单直接的解决方案是在lcl上串联电阻,以增大相角裕度,提高系统稳定性。本文在系统线性模型的基础上,针对电阻三种可能的串联位置,深入分析了电阻大小、调节器参数以及稳定裕度之间的内在联系并得出精确量化的结论,最后探讨了系统非线性因素如开关动作和过调制饱和等对结论有效性的影响。

关键词：并网逆变器 lcl 接口直接输出电流控制稳定性分析

三相并网逆变器lcl滤波器的参数设计与研究

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电工技术学报 2010年第3期25卷 110-116页

作者：刘飞查晓明段善旭武汉大学电气工程学院武汉430072 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

在满足相同的高频滤波效果的情况下,lcl滤波器所需的总电感值比L滤波器小,因此更适于在大功率、开关频率较低的电流源控制型并网设备上应用。然而针对该类型滤波器的参数设计不仅关系到开关频率处纹波抑制效果,同时也会影响并网电流控... 详细信息

在满足相同的高频滤波效果的情况下,lcl滤波器所需的总电感值比L滤波器小,因此更适于在大功率、开关频率较低的电流源控制型并网设备上应用。然而针对该类型滤波器的参数设计不仅关系到开关频率处纹波抑制效果,同时也会影响并网电流控制器的性能。本文首先建立lcl滤波器在并网模式下的谐波模型,其次研究滤波器各参数变化与纹波抑制和谐振频率之间的变化关系,在此基础上提出在尽量节约总的电感磁心材料的前提下,设计出滤波效果最优的lcl滤波器的参数值,同时还需要保证lcl滤波器的谐振频率不能太小,以免成为制约电流控制器设计时的因素。最后通过三相并网逆变器的实验装置给出lcl滤波器设计方案的实验效果。

关键词：并网逆变器 lcl 滤波器谐振频率谐波抑制磁心

基于lcl谐振补偿网络的副边自动切换充电模式无线电能传输系统研究与设计

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电工技术学报 2018年第A01期33卷 34-40页

作者：吉莉王丽芳廖承林李树凡中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 北京电动车辆协同创新中心北京100081

为满足电池在无线充电过程中所需要的先恒流输出后恒压输出的充电需求,该文从电路本质特性出发,基于lcl谐振补偿网络结构,提出一种通过切换副边的谐振补偿网络参数完成恒流充电模式向恒压充电模式的自动切换方法。所提出的方法可以免去... 详细信息

为满足电池在无线充电过程中所需要的先恒流输出后恒压输出的充电需求,该文从电路本质特性出发,基于lcl谐振补偿网络结构,提出一种通过切换副边的谐振补偿网络参数完成恒流充电模式向恒压充电模式的自动切换方法。所提出的方法可以免去原、副边之间的无线通信,且不需要改变原边的输入电压和频率。该文以谐振补偿网络两个电感比值α=1条件下的lcl型谐振补偿结构为例,对所提出的设计方法进行了分析和验证,搭建了一套实验平台,实现了线圈距离在20cm条件下,输出功率为1k W,效率为92%,恒流输出为5V,恒压输出为205V的WPT系统。实验表明,应用所提方法,能够实现电池在无线充电的过程中先恒流输出后恒压输出的充电需求,且切换过程自动、稳定。

关键词：无线电能传输 lcl 谐振补偿网络结构恒流输出恒压输出

一种提高弱电网下lcl型并网逆变器鲁棒性的相位超前补偿策略

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电工技术学报 2018年第20期33卷 4813-4822页

作者：方天治黄淳陈乃铭张先云黄鑫多电飞机电气系统工信部重点实验室(南京航空航天大学) 南京211106

lcl型并网逆变器中,电容电流反馈有源阻尼法可以有效抑制lcl滤波器的谐振。但是,数字控制延时会改变电容电流反馈有源阻尼效果,从而影响系统对电网阻抗的鲁棒性。为削弱数字控制延时的不利影响,提出相位超前补偿方法以补偿电容电流反馈... 详细信息

lcl型并网逆变器中,电容电流反馈有源阻尼法可以有效抑制lcl滤波器的谐振。但是,数字控制延时会改变电容电流反馈有源阻尼效果,从而影响系统对电网阻抗的鲁棒性。为削弱数字控制延时的不利影响,提出相位超前补偿方法以补偿电容电流反馈的控制延时。通过分析不同谐振频率下系统的稳定性,得出改进后系统的增益裕度要求都能被满足,并设计出相位超前补偿器的参数。接着,为保证电网阻抗变化时系统的稳定性,给出电容电流反馈系数的设计方法。当采用选取的电容电流反馈系数时,分析加入相位超前补偿器前后的闭环极点轨迹。最后,通过一台1kW原理样机,验证了所提出理论研究的有效性。

关键词：并网逆变器数字控制延时 lcl 滤波器相位超前补偿

基于lcl谐振变换器的电磁感应式非接触电能传输系统动态调压控制方法

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电工技术学报 2018年第18期33卷 4207-4216页

作者：高键鑫吴旭升高嵬胡风革李广义海军工程大学电气工程学院武汉430033

为了解决电磁感应式非接触电能传输(ICPT)系统输出电压的可控动态调节问题,提出一种基于lcl谐振变换器的动态调压控制方法。发射端采用具有恒流输出特性的lcl谐振结构,使得流过发射端耦合线圈的电流呈现恒流特性。在接收端lcl谐振变换... 详细信息

为了解决电磁感应式非接触电能传输(ICPT)系统输出电压的可控动态调节问题,提出一种基于lcl谐振变换器的动态调压控制方法。发射端采用具有恒流输出特性的lcl谐振结构,使得流过发射端耦合线圈的电流呈现恒流特性。在接收端lcl谐振变换器输出侧并联一个用于调节电能输出的可控开关管,通过控制开关管的开关状态,实现电能的可控输出。当开关管关断时,接收端lcl谐振变换器输出电能给负载,输出电压上升;当开关管开通时,负载侧电能输出被切断,输出电压下降。通过检测输出电压,对可控开关管进行负反馈控制,可以动态调节电能输出功率,实现输出电压的动态调节。该方法只调节接收端,无需使用无线信道与发射端通信,电路结构及控制方法较为简单、易于实现,且适用于一个发射端对多个接收端无线供电。最后,搭建了2k W ICPT系统原理样机。通过实验验证了所提方法的可行性和正确性。

关键词：电磁感应式非接触电能传输 lcl 电压调节动态控制

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lcl型谐振变换器的分析与研究

高压电器 2007年第5期43卷 387-388,393页

作者：张春林张东辉严萍中国科学院电工研究所

提出了一种适于电容恒流充电的lcl型电路拓扑,分析了电路的工作原理和恒流特性,给出了电路参数的确定方法。同时还介绍了该电路恒压工作的原理及其特性。实验结果表明,该电路具有良好的恒流特性,适于高压电容充电。

关键词： lcl 恒流电容充电恒压

链式STATCOM并网lcl滤波器参数的优化设计

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电力系统保护与控制 2013年第22期41卷 25-31页

作者：史丽萍曹雪祥赵万云李震戴广剑中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221008

分析了级联H桥变流器拓扑下STATCOM的lcl滤波数学模型,研究lcl滤波参数对STATCOM系统的稳定性、滤波特性、补偿效果和阻尼损耗的影响,提出一种链式STATCOM输出lcl滤波器电感比线性优化的新方法。在降低系统阻尼损耗的同时,对lcl参数进... 详细信息

分析了级联H桥变流器拓扑下STATCOM的lcl滤波数学模型,研究lcl滤波参数对STATCOM系统的稳定性、滤波特性、补偿效果和阻尼损耗的影响,提出一种链式STATCOM输出lcl滤波器电感比线性优化的新方法。在降低系统阻尼损耗的同时,对lcl参数进行优化设计和选择,使得STATCOM系统输出特性满足设计要求。最后,通过搭建电压10 kV、容量6 Mvar链式STATCOM的试验样机,验证了该方法的可行性和优越性。

关键词：级联H桥 STATCOM lcl 电感比线性优化 1 0 kV 6 Mvar

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lcl滤波单相并网逆变器电流加权控制研究

电测与仪表 2014年第15期51卷 84-89页

作者：杨锋蔡振宇广西电网公司玉林供电局广西玉林537000 玉柴船舶动力股份有限公司广东珠海519100

针对并网逆变器lcl滤波器直接电流控制出现的稳定性和控制精度等问题,提出了一种电流加权控制的策略。控制方案采用逆变器侧和电网侧电流加权反馈方式,调节电流反馈系数可以改善系统性能,还分析了电网电感对控制策略的影响。为了验证理... 详细信息

针对并网逆变器lcl滤波器直接电流控制出现的稳定性和控制精度等问题,提出了一种电流加权控制的策略。控制方案采用逆变器侧和电网侧电流加权反馈方式,调节电流反馈系数可以改善系统性能,还分析了电网电感对控制策略的影响。为了验证理论的正确性和控制策略的有效性,在Matlab/Simulink中搭建额定功率5kW的lcl加权电流控制仿真系统。仿真结果表明,电流加权控制稳定裕度大稳态精度高,馈入电网电流总体谐波畸变率小,功率因数高;另外,电网阻抗增大时不影响系统的稳定性,入网电流谐波却进一步下降,功率因数也略有下降。

关键词：单相并网逆变器 lcl 滤波电流加权控制稳定性