【摘要】：為了保證光伏并網逆變器在電網電壓不平衡下可靠地向電網輸送功率,需要提高逆變器的同步跟蹤能力及動態(tài)響應性能。提出一種基于比例積分簡化型諧振調節(jié)器的鎖頻環(huán)(PISR-FLL)技術。PISR-FLL具有高增益帶寬及頻率自適應特點,能夠從不平衡電網電壓中準確快速地估算出基波頻率正、負序分量。改進的鎖頻環(huán)(FLL)通過增益系數線性化后不但可以保證頻率自適應調節(jié),控制結構也變得簡單,易于數字實現。仿真和實驗結果表明該PISR-FLL技術精度高,動態(tài)性能優(yōu)越,可以滿足不平衡電網條件下電網信號同步跟蹤要求。
【圖文】：

為:GPIＲ(s)=KP+KIs+2KＲss2+w2GＲ(s)=2ss2+w{2(1)式中:KP、KI、KＲ分別表示比例諧振調節(jié)器的比例系數、積分系數和諧振系數，w為諧振角頻率。KP影響控制器的帶寬及穩(wěn)定程度;KI影響諧振頻率附近的寬度;KＲ可以實現對交流輸入信號的無靜差調節(jié)，并且在給定中心頻率信號s=jw處使得中心頻率幅值增益無窮大，增強了檢測電網基波或諧波次電流的準確性。當并網逆變器的控制目標為抑制網側電流的負序分量時，GＲ(s)的幅頻特性曲線如圖1所示。圖1GＲ(s)的幅頻和相頻特性曲線Fig．1Theamplitude-frequencyandphase-frequencycharacteristiccurvesofGＲ(s)基于二階廣義積分器的控制器無需獨立檢測正負序電流分量，，避免了電流檢測對系統的影響。同時該控制器能夠抑制不平衡電網電壓二次及其以上諧波分量，提高入網電能質量。文獻［17］采用裂項分解方法將諧振環(huán)節(jié)分解成2個一階復頻域相加形式，并闡明了分解后傳遞函數不但具有頻率選擇性，還具有極性選擇性，實現了準確計算電網不平衡下正負頻率分量的可能性。但是在實際工程應用中，無論是傳統模擬系統還是現代化數字系統，GＲ(s)的諧振控制器很難實現。因為模擬系統硬件參數有其固有的不精確性，而數字系統中輸入的電網頻率會略有波動，諧振控制器控制頻帶過窄使其增益效果將大幅度下降，為了解決該問題，本文在此基礎上引入具有高增益寬頻帶的簡化諧振(simplifiedresonant，SＲ)控制器，傳遞函數為:GＲ*(s)=wcs－jw+wc+wcs+jw+wc=GＲ*1+GＲ*2(2)

第1期黨克等:電網電壓不平衡下光伏并網逆變器的同步技術89式中:w為諧振中心頻率，決定諧振器跟蹤的目標頻率;wc為截止頻率，決定諧振控制的寬度，wc通常取5～15Hz。從圖2中可以看出本文提出的諧振控制器可以更好地適應實際電網頻率的波動。wc=10rad/s，f=100Hz時，GＲ*1諧振控制bode圖。圖2GＲ*(s)的的幅頻和相頻特性曲線Fig．2Theamplitude-frequencyandphase-frequencycharacteristiccurvesofGＲ*(s)圖2表明SＲ控制器的增益頻帶范圍明顯變寬，這樣即使電網頻率發(fā)生變動控制器也能維持較高的增益，解決了電網不平衡時脈動諧振頻率范圍超過設計諧振頻率范圍引起控制目標信號“失蹤”的問題。而且由式(2)可以看出，當采用GＲ*1時可以排除反極性頻率－100Hz的干擾，這是傳統SOGI無法做到的一個優(yōu)點。因此，本文提出的控制器檢測的準確度相比提高，又能快速跟蹤電網動態(tài)波動，運算簡單，便于數字化實現。2．2正負序分離技術在靜止參考坐標系αβ下可以通過諧振調節(jié)器實現逆變器并網電壓正負序分離，計算公式為［18］:E+αβ(s)=wcs－jw+wc(Eαβ(s)－E－αβ(s))(3)E－αβ(s)=wcs+jw+wc(Eαβ(s)－E+αβ(s))(4)為了抑制并網電流的負序分量并獲得準確的鎖相信號，應該在不平衡電網電壓控制中將正序分量提取出來，故將式(4)代入到式(3)中可得:E+αβ(s)=wc(s+jw)s2+2wcs+w2Eαβ(s)=G1(s)Eαβ(s)(5)由式(5)可知，當電網畸變的電壓中出現正負序分量時，G1(s)環(huán)節(jié)可以將負序頻率－w過濾掉，而正序分量會正常無衰減地通過該環(huán)節(jié)。因此，實現了提取正序分量的目的。若中心頻率w設定為基波w0，?
【作者單位】： 東北電力大學電氣工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(51277024)資助項目
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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1 何一文;許維勝;程艷;;BUCK型開關變換器分數階PI~λD~μ控制研究[J];電子測量與儀器學報;2010年02期

2 鄧秋玲;彭曉;張桂湘;;電網故障下直驅風電系統網側變流器的電網同步化技術[J];高電壓技術;2012年06期

3 郎賓;韓國棟;黃天辰;;一種基于HHT的失真度測試方法[J];國外電子測量技術;2012年01期

4 陶興華;李永東;孫敏;方曉e

本文編號：2544873