复杂电网环境下LCL型逆变器并网电流控制策略研究

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zpf363188069
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在复杂电网环境下,电力系统运行会存在各种问题,其中非线性负载的存在及短路故障会使电网电压含有背景谐波及出现不平衡现象,且电网阻抗中感性成分的存在会使电网电压存在大量低次谐波,严重影响逆变器输出电流质量。本文旨在针对复杂电网环境下的LCL型逆变器并网电流控制方法进行研究,以消除网侧电压扰动及电网阻抗中的感性成分对并网电流的影响,从而提高逆变器电流输出质量。首先,分别在abc三相坐标系、αβ两相静止坐标系、dq同步旋转坐标系下建立了LCL型逆变器的数学模型。通过分析其优缺点后,选择在dq坐标系下建模,并对其进行了解耦,使逆变器在dq轴上可以独立控制,为后文奠定了理论基础。然后,针对强电网环境下,电网中一些非线性负载及短路故障造成并网电流产生谐波以及出现不平衡问题,提出了一种基于电网电压前馈的双闭环电流方法。在并网电流闭环的基础上加入电容电流反馈,增加系统阻尼以抑制LCL滤波器谐振尖峰,电容电流则可以通过估算过程获得,避免增加不必要的传感器,同时引入电网电压前馈控制消除电网电压扰动产生的影响。仿真结果表明能够获得较好的逆变器输出电流质量。最后,针对弱电网环境下,电网阻抗中的感性成分会降低逆变器并网系统的稳定性问题,提出了一种弱电网下改进型加权平均电流控制策略。在基于电网电压前馈的双闭环电流控制基础上加入电网阻抗进行分析,通过零极点对消的方法,设计新的加权系数,得到的加权系数仅与滤波器参数有关,消除了电网感抗对并网电流的影响,降低了系统阶数。仿真结果验证了弱电网环境下并网电流仍有良好的稳定性。
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