LCL型并網(wǎng)逆變器控制算法研究.pdf

1、新能源發(fā)電技術(shù)的規(guī)模日益擴大，并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的控制性能直接影響到并入電網(wǎng)的電能質(zhì)量，在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中有極為重要的作用。為了降低并網(wǎng)電流諧波的含量，并網(wǎng)逆變器需要串接輸出濾波器。LCL型濾波器具有高頻濾波特性，同時LCL型并網(wǎng)逆變器有系統(tǒng)電感量小和系統(tǒng)成本低等優(yōu)點，并網(wǎng)逆變器采用LCL濾波器成為并網(wǎng)逆變系統(tǒng)交流輸出濾波環(huán)節(jié)發(fā)展的必然趨勢。但是由于LCL型濾波器存在固有的缺點，LCL型并網(wǎng)逆變器的控制算法的研究是十分必要的。本文以

2、三相LCL型并網(wǎng)逆變器為研究對象，對其控制算法進行了深入理論研究和分析，為LCL型并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制算法提供了理論基礎(chǔ)和設(shè)計依據(jù)，具有理論和工程實際意義。本文的研究工作具體如下:
　　首先，對并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)進行了簡單介紹，分析了LCL型并網(wǎng)逆變器在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并對LCL濾波器的工作特性和參數(shù)的選取準(zhǔn)則進行分析，介紹了一種LCL濾波器參數(shù)設(shè)計方法。
　　其次，針對LCL

3、型并網(wǎng)逆變器，理論研究了并網(wǎng)電流單閉環(huán)控制算法和電容電流反饋控制算法，分析了各自的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上，給出了一種并網(wǎng)電流反饋及電網(wǎng)電壓前饋的控制算法，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的情況下，同時克服了電容電流反饋控制算法電流傳感器數(shù)量較多的問題，通過仿真驗證了該算法的有效性。
　　再次，針對電網(wǎng)電壓存在諧波下的LCL型并網(wǎng)逆變器，分析了并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓諧波導(dǎo)致并網(wǎng)電流諧波的產(chǎn)生機理，而當(dāng)并網(wǎng)逆變器采用LCL型濾波器時，并網(wǎng)電流的質(zhì)量受其影

4、響較為嚴(yán)重。為了抑制電網(wǎng)電壓諧波的影響，分析了基于比例諧振控制的控制算法，其本質(zhì)是提高了并網(wǎng)逆變器的輸出阻抗的模值，因此在推導(dǎo)出其輸出阻抗模型的基礎(chǔ)上，分析了逆變器輸出阻抗與抗擾性能之間的關(guān)系，并引入了并聯(lián)虛擬阻抗技術(shù)對逆變器輸出阻抗進行校正以抑制電網(wǎng)電壓諧波的影響，比例諧振控制和虛擬阻抗技術(shù)的仿真結(jié)果表明控制算法是有效和正確的。
　　最后，在RT-LAB實時仿真器和TMS320F2812控制器的半實物仿真平臺上，針對上述LCL型