基于改进PR控制器的新能源并网检测平台设计.pdf

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1、第43卷第16期电力系统保护与控制V01．43No．162015年8月16日PowerSystemProtectionandControlAug．16，2015基于改进PR控制器的新能源并网检测平台设计赵爽，刘飞，孙建军，查晓明(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：提出一种新能源并网检测平台，用于并网逆变器的性能检测。该平台采用背靠背式PWM变换器的电路拓扑结构，整流器采用基于LC滤波的三相整流器，逆变器采用三个H桥逆变器，分别发生三相电压。检测平台采用电压电流双环控制策略，能够模拟电网电压幅值跌落

2、、三相不平衡、电压谐波及频率偏差等电能质量实际运行情况。为提高输出电压稳态精度，提出一种基波和谐波分开控制的改进的PR控制器，应用于逆变器的控制系统，通过极点配置的方式进行控制参数设计。实验验证了该方法的有效性和可行性。关键词：电压扰动；逆变器；谐波；谐振；控制ParameterdesignoftestingplatformfornewenergygridconnecteddevicesbasedonimprovedPRcontrollerzHA0Shuang，LIUFei，SUNJianjun，ZHAXiaom

3、ing(SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity,Wuhan430072，China)Abstract：Inordertotesttheperformanceofgrid—connectedinverters，atestingplatformisproposed，whichtakesbacktobackPWMconverterasitscircuittopology．Therectifiersideadoptsathree-phasevoltageLCrectif

4、ierandtheinve~ersidetakesthreesingle-phaseH—bridgeinverterstooutputthree—phasevoltageseparately．Thetestingplatformcansimulatevariouspowerqualityconditionssuchasvoltagesags，three—phaseimbalance，voltageharmonicsand~equencyofset，etc．Toimprovethedynamicresponse，v

5、oltageandcurrentdouble—loopcontrolstrategyisadopted．AmodifiedPRcontrollerisproposedtoimprovethecontrolstaticaccuracy．Thecontrolparametersaredesignedthroughpoleassignmentmethod．Thevalidityandfeasibilityoftheproposedmethodisdemonstratedviaexperimentalresults．Ke

6、ywords：voltagedistttrbance；inverter；harmonics；resonance；control中图分类号：TM619文献标识码：A文章编号：1674—3415(2015)16．0118—08电网工况的设备称为电压扰动平台，其通常采用背0引言靠背式变流器作为主电路结构，基本工作原理如图以光伏为代表的新能源的大规模应用，促进了1所示。该扰动平台一侧接入三相交流电源，为扰新能源市场的繁荣【JJ。目前市面上存在着各种各样动平台供电，另外一侧接入待测试的新能源接入设的并网逆变器，然而对应的性

7、能检测装置却很少，备。通过在逆变侧产生电压扰动，观察新能源接入买家在购买产品时，很难对产品性能进行准确的评估。设备在各种电压工况下的运行状态。可以为光伏逆并网逆变器通常工作在额定电压条件下，然而变器、风能逆变器、燃料电池逆变器等提供性能检测。电网中可能因为发生故障而导致电能质量不达标。根文献[5]中提出一种适用于10kV电压等级的据国家电网公司企业标准Q／GDW617—2011《光伏新型多功能电压扰动发生器的拓扑结构及其控制算电站接入电网技术规定》，并网逆变器应能够在各种法，采用H桥级联的拓扑结构，精度较高。电网

8、工况条件下按照要求动作。目前常见的电网工对于背靠背式电路的电压扰动平台，由逆变器况，包括电压暂降、频率偏差、电压闪变、谐波等根据信号产生所需模拟的电网故障波形，因此其性等L34J，要对并网逆变器进行性能评估，就需要在实能主要由逆变器决定。验室条件下复现各种电网工况。传统的电压电流双环PI控制具有算法简单和通常把能够按照要求调节输出电压，发生上述可靠性高的特点，因此被广泛应