【摘 要】
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弱电网下电网阻抗的增大,使得并网电流畸变严重并引发谐振,严重影响并网逆变器系统的稳定性。为消除谐振对系统的影响,本文以LCL型光伏并网逆变器为研究对象,重点从控制策略角度展开探讨,具体内容包括:首先,论述弱电网下光伏并网逆变器控制策略的研究背景和重要意义。针对弱电网下LCL型光伏并网逆变器,一方面从逆变器谐振产生的角度介绍LCL型滤波器谐振抑制的研究现状,另一方面从逆变器控制目标的角度阐述并网电流
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弱电网下电网阻抗的增大,使得并网电流畸变严重并引发谐振,严重影响并网逆变器系统的稳定性。为消除谐振对系统的影响,本文以LCL型光伏并网逆变器为研究对象,重点从控制策略角度展开探讨,具体内容包括:首先,论述弱电网下光伏并网逆变器控制策略的研究背景和重要意义。针对弱电网下LCL型光伏并网逆变器,一方面从逆变器谐振产生的角度介绍LCL型滤波器谐振抑制的研究现状,另一方面从逆变器控制目标的角度阐述并网电流常见控制策略的研究现状。其次,分别在dq和αβ坐标系建立弱电网下LCL型并网逆变器的数学模型。针对LCL型滤波器的固有谐振问题,依据系统的稳定裕度、稳态误差等性能指标对LCL型滤波器、电容电流反馈等参数进行设计,为下一步弱电网下控制策略的研究提供模型支撑。然后,针对弱电网下电网阻抗值增大,导致比例前馈控制难以使系统保持稳定性的问题,提出一种弱电网下并网逆变器多谐振前馈与电流估计的控制策略。通过多谐振前馈有效抑制并网电流中的谐波,并在此基础上通过电流估算,有效降低系统成本。仿真结果表明,该策略可使并网电流的总谐波畸变率从4.31%降低到1.75%,极大提高弱电网下并网电流的质量。最后,针对弱电网下数字控制延时导致系统谐波抑制能力弱的问题,提出一种弱电网下并网逆变器多谐振前馈的相位补偿控制策略。通过在多谐振前馈回路与前向通路分别增加相位补偿的方式,多谐振频率处的相位裕度由-10o增加至20o,使系统在不改变多谐振频率相位裕度的同时提高系统的稳定性。仿真结果表明,该策略在电网阻抗发生变化时,极大改善了系统的快速性和平稳性。
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