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三相4桥臂并网逆变器有源阻尼控制方法的研究

2015-07-11董钺李钊刘江华邱晗刘娜

电气传动 2015年7期

董钺,李钊,刘江华,邱晗,刘娜

(1.天津大学电气与自动化工程学院,天津300072;2.天津电气科学研究院有限公司,天津300180)

分布式可再生能源发电单元通常采用电压源型PWM 逆变器作为并网接口,并通过LCL 滤波器对输出电流的高频开关谐波进行抑制。与L滤波器相比,LCL 滤波器滤波效果更佳,且电感更小[1-2]。

文献[3]中提到,将并网电流反馈变为逆变器出口电流反馈,可以在电流闭环传递函数分母中引入3次项,起到阻尼作用,当滤波电感与并网电感比值在特定范围时可使电流稳定。文献[4-6]提到,在电流环内引入滤波电容电流或电容电压反馈,可以达到阻尼效果,文献[4]进一步指出,引入电容电流比例反馈等效于在滤波电容上并联电阻,若要更为精确地模拟滤波电容支路串联电阻的阻尼效果,需要在电容电流反馈中加入超前-滞后环节。文献[6]对数字控制中的采样计算滞后对有源阻尼效果的影响进行了分析,并指出LCL谐振频率高于某一频率后,只靠并网电流反馈同样可以实现电流稳定,但此时LCL的滤波效果已与L滤波类似。

本文以比例谐振控制并网电流的三相4桥臂并网逆变器为研究对象,首先对LCL滤波器参数进行合理选择[3,7],而后在考虑采样计算滞后的基础上,提出一种改进型有源阻尼方法,即在并网电流环内,加入滤波电容电流负反馈,并将此反馈通过比例谐振环节后与并网电流控制器输出进行比例调节,并将此方法与文献[3-4]所提控制方法的异同进行比较,证明此方法兼顾了LCL滤波器的滤波效果与有源阻尼功能,最后,通过实验验证了该方法的有效性。……

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