基于分数阶重复PI控制的并网逆变器设计
2018-04-12沈正斌郭有贵
电源学报 2018年2期
关键词:系统
邹 叶,陈 嵘,沈正斌,李 鹏,郭有贵
(湘潭大学控制工程研究所,湘潭 411105)
LCL型并网逆变器要求输出并网电流与电网频率、相位一致,抑制电流的谐振尖峰,常常通过改善LCL滤波器和电流控制策略来解决问题[1-2]。文献[3]将LCL的电容支路分成两个部分,只在其中一半电容上串联阻尼电阻,通过选择合适的阻尼电阻,解决了LCL型逆变器的电流谐振问题,也降低了阻尼电阻的功率损耗;文献[4]在不增加额外传感器的前提下,提出了基于带通滤波器的有源阻尼控制策略,很好地控制了谐振频率多变的系统;文献[5]提出反馈分裂电容的中间电流,使受控系统从三阶转换为一阶,减小了稳态误差和电流谐波失真;文献[6]分析了电容串联虚拟电阻和并联虚拟电阻的两种有源阻尼方法的阻尼原理,证明了虚拟电阻能在避免功率损耗产生的情况下,有效抑制谐波。加入无源阻尼实现上简单,但存在有功功率损耗,降低了系统的效率,所以常选用有源阻尼的方法。
常用的电流控制策略有PI控制、比例谐振控制、无差拍控制、重复控制以及复合控制等方式[7-10]。PI控制算法简单,动态响应快,也易于实现;无差拍控制是一种数字控制方法,能预测下一个开关周期的控制信号;比例谐振控制器和重复控制都基于内模原理,能很好地消除周期性谐波,在基波频率处可以消除系统的稳态误差;复合控制结合多种控制策略的优点,成为当前的研究热点,但由于加入LCL有源阻尼,使系统复杂化,可调节参数增多。……
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