基于网侧电流修正的新型LCL逆变控制器实现.pdf

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1、第50卷第2期电力电子技术Vo1．50．No．22016年2月PowerElectronicsFeb．2016基于网侧电流修正的新型LCL逆变控制器实现范瑞祥，刘斌，王蒙蒙，黄凯伦(1．国网江西省电力科学研究院，江西南昌330096；2．南昌航空大学，信息工程学院，江西南昌330063)摘要：相较于单L滤波器，LCL滤波器被广泛应用于三相大功率并网发电系统。LCL滤波器可在有效滤除高次谐波的同时减小滤波器的体积、降低滤波器的功率损耗。但使用LCL滤波器的并网发电系统的控制策略更复杂。在传统单电感控制策略的基础上

2、，为解决LCL控制器的谐振问题，提出一种引入网侧电流修正量的新型控制器并进行分析。最后通过理论仿真和实验验证了控制策略的可行性。关键词：逆变控制器；滤波器；网侧电流修正中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)02—0063—03TheAcidevementofInverter’SNewLCLControllerandReducedOrderObserverBasedonGrid．sideCurrentCorrectionFANRui—xiang，LIUBin，WANGMeng

3、—meng2，HUANGKai—lun(1．StateGridJiangxiElectricPowerResearchInstitute，Nanchang330096，China)Abstract：ComparedtosingleLfilter，LCLfilteriswidelyusedinthree—phasehighpowergridsystem，whichcanfil—teroutthehigherharmonicsefectivelyandreducethevolumeofthefilter，while

4、reducingthepowerlossoffilter．ButtheuseofLCLfiltermakecontrolstrategyofgridsystemmorecomplicated，andthereisaresonanceproblem．ThispaperproposesandanalyzesanewstrategybasedontraditionalsingleLfiltercontrolmethodtointroducetheamountofcorrectionofgrid—sidecurrent

5、toresolvetheresonanceproblem．Finally，thetheoreticalsimulationandexperimentverifythefeasibilityofthenewcontrolstrategy．Keywords：invertercontroller；filter；gTid—sidecurentcorectionFoundationProject：SupportedbyJiangxiYoungScientistFoundation(No．20122BAB211013)；N

6、ationalNaturalSci-enceFoundationofChina(No．61463037)1引言替无源阻尼电阻。然而此控制方法引入了微分，增加了控制器算法复杂性和系统运行不稳定性。大功率并网发电系统中[1-41。相对于单L滤波这里提出一种在传统三相单L控制策略基础器．LCL滤波器对高次电流谐波有更好的衰减效上添加网侧电流修正量的新型控制策略。将网侧果，且成本更低、体积更小，可有效降低功率损耗。电流引入逆变侧电流控制环．电流内环则在跟踪所以一般大功率并网发电系统会选用LCL滤波逆变侧电感电流的同时跟

7、踪网侧电流变化。仿真器。然而LCL滤波器会让逆变器模型由一阶变为和实验证明这种控制方式可有效消除系统谐振。三阶[5]，且存在谐振问题，降低了系统稳态性能。为解决该问题，提出无源阻尼法和有源阻尼法。在无2光伏逆变器的状态空间数学模型源阻尼方法中。最典型的是在电容支路串联电阻，2．1主电路拓扑增加阻尼电阻能有效控制系统稳定性【。但在大图1为三相LCL光伏并网逆变器主电路拓扑。功率并网发电系统中串联电阻会带来较大功率损耗，且影响高频段滤波效果。有源阻尼方法中，最典型的是虚拟电阻法．虚拟电阻法是用控制算法代PV基金项目

8、：江西省青年科学基金(20122BAB211013)；国家自然科学基金(61463037)L。，￡分别为逆变侧、电网侧电感器；c为滤波器电容。定稿日期：2015—05—22作者简介：范瑞祥(1977一)，男，湖南湘潭人，博士，高级工图1三相LCL光伏并网逆变器主电路拓扑程师，研究方向为电能质量控制。Fig．1Topologyofthree—phaseinverterwithLCLfil