弱電網(wǎng)的特征之一是嚴(yán)重的背景諧波,導(dǎo)致并網(wǎng)電流出現(xiàn)明顯的畸變。以LCL型并網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象,提出一種電網(wǎng)電壓全前饋控制,可以有效抑制電網(wǎng)電壓背景諧波對(duì)并網(wǎng)電流的影響從而提高并網(wǎng)電能質(zhì)量。首先,分析電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)電流的影響機(jī)理,從而在電流控制環(huán)路中引入一個(gè)正的電網(wǎng)電壓反饋來(lái)抵消電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)電流的影響。通過(guò)控制框圖等效變換,推導(dǎo)出消除背景諧波影響所需的電網(wǎng)電壓全前饋函數(shù)。其次,通過(guò)全前饋函數(shù)的深入分析,得出根據(jù)電網(wǎng)電壓含有諧波頻次的不同,對(duì)全前饋函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。在保證前饋控制效果的同時(shí),簡(jiǎn)化控制算法。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提控制策略的有效性和可行性。 

【文章來(lái)源】：電力電子技術(shù). 2020,54(08)北大核心

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圖１?ＬＣＬ型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＣＬ?ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??

；ｌａ，ｉｌｂ，ｉ１（：為逆變器側(cè)??電感電流；為電網(wǎng)側(cè)電感電流；ｉａ，ｉａ，ｉ＆??為濾波電容電流；Ｗ為直流側(cè)電壓。??ｉ．??ｉ＼ｃ??／？Ｃａ，??厶２??＿ｒｖｗ＼＿??＞?，ｉｇｂ??ｉａｅ?二ｖ?ｗｒｃ??圖１?ＬＣＬ型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＣＬ?ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??電流環(huán)采用并網(wǎng)電流矢量控制策略，由于＜??＾軸對(duì)稱，為便于分析省略下標(biāo)＜９?，則電流環(huán)控??制原理見(jiàn)圖２ａ，電流環(huán)控制器Ｃｉ（Ｓ）采用ＰＩ控制??器。為抑制ＬＣＬ濾波器的諧振尖峰，采用基于電??容電流反饋的有源阻尼方法，其中，禮為電容電??流反饋函數(shù)；尺？為ＰＷＭ放大增益；。〇）為并網(wǎng)??電流基準(zhǔn)值，ＵｐＧ）為并網(wǎng)點(diǎn)電壓，對(duì)應(yīng)圖１中電??網(wǎng)電壓％。對(duì)圖２ａ進(jìn)行等效變換得到圖２ｂ，其中：??Ｇ，ｉ（ｓ）??Ｇａ（ｓ）?＝??ＧＸｓ）ＫＰ??ＬｉＣｓ＾ＣＨｎＫｐ＾＋ｌ??ＬｉＣｓ２＋ＣＨ?ｎＫｐ＾＾＋ｌ??Ｌｊ?＼Ｌ２Ｃｓ?＾＋Ｚｙ２Ｃ／／ｉ（?Ｌｊ?１＋／／２）＾??（１）??（２）??ｉｒｃｆ｛ｓ）??＾ＷＭ??Ｍｉ??Ｕｐｃｃ（．ｓ）??１４［＾，８（５）??ｉｔｃ（（ｓ）??（ａ）電流環(huán)控制原理??ｃ⑷??Ｇｘｉ（＾）??Ｕｐｃｃ（－ｙ）??Ｇｘ２（ｓ）??Ｕ（ｓ）??（ｂ）等效模型??圖２電流環(huán)控制原理及等效模型??Ｆｉｇ．?２?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ａｎｄ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ??根據(jù)圖２ｂ推導(dǎo)出系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)和并??網(wǎng)電流的表達(dá)式分別為：??

了受系統(tǒng)性??能影響外，還受到ｋｈ）以并網(wǎng)點(diǎn)電壓的影??響。弱電網(wǎng)情況下，含有豐富的背景諧波，??將會(huì)引起產(chǎn)生明顯畸變，甚至?xí)䦟?dǎo)致并網(wǎng)電??流的諧波含量不再滿足并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。??針對(duì)上述問(wèn)題，在電容電流反饋控制基礎(chǔ)上，??加入電網(wǎng)電壓全前饋控制以抵消電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)??電流的影響。??３電網(wǎng)電壓全前饋控制原理及分析??３．１電網(wǎng)電壓全前饋控制原理??電網(wǎng)電壓全前饋的主要思想是通過(guò)在電流控??制環(huán)路中引入一個(gè)正電網(wǎng)電壓反饋以抵消電網(wǎng)電??壓對(duì)＆（＞）影響，電網(wǎng)電壓全前饋控制環(huán)節(jié)如圖３??中虛線部分，期望加入全前饋控制后不再受??ＷｐｒｅＧ）影響，從而使得ｉｇＧ）僅與ｉｒｅｆＧ?）有關(guān)，根據(jù)??式（４）可得電網(wǎng)電壓全前饋控制下Ｇ（ｓ）為：??ｈ（ｓ）：??Ｔ〇（ｓ）??Ｔ〇（ｓ）＋ｌ??）??（５）??圖３電網(wǎng)電壓全前饋控制框圖??Ｆｉｇ．?３?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒｉｄ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｆｕｌｌ－ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ??為推導(dǎo)出消除背景諧波影響所需的電網(wǎng)電壓??全前饋函數(shù)，將圖３的控制框圖進(jìn)行等效變換，具??體變換過(guò)程如圖４所示。??，ｒｅｉ％－４??ＧｘｉＷ??１?１?Ｗｐｃｃ（－ｙ）??ｇ⑴??（ａ）等效控制框圖１??（ｃ）等效控制框圖３??圖４等效變換??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ??根據(jù)圖４ｃ及式（１）可推導(dǎo)出全前饋函數(shù)為：??Ｃ７??第５４卷第８期?電力電子技術(shù)?Ｖｏｌ．５４，?Ｎｏ．８??２０２０?年?８?月?Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ?Ａｕｇｕｓｔ?２０２０??逆變器??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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