检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统及其自动化学报 2017年第6期29卷 53-58,64页

作者：潘嘉进刘彦呈张勤进刘厶源大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对传统单相多电平光伏并网逆变器输出电流谐波畸变率高的缺点,提出一种基于电网电压全前馈的七电平光伏并网系统。该七电平逆变器是由boost电路及正激电路组成的DC/DC变换电路、全桥逆变器、辅助回路和电感-电容-电感(LCL)滤波器级联... 详细信息

针对传统单相多电平光伏并网逆变器输出电流谐波畸变率高的缺点,提出一种基于电网电压全前馈的七电平光伏并网系统。该七电平逆变器是由boost电路及正激电路组成的DC/DC变换电路、全桥逆变器、辅助回路和电感-电容-电感(LCL)滤波器级联而成。其中,LCL滤波器滤除由脉宽调制(PWM)造成的高次谐波,从而减小并网电流的谐波含量。同时采用电容电流内环来抑制LCL产生的谐振,提高稳定性。此外,为防止由电网电压谐波造成系统振荡,引入电网电压全前馈控制策略。仿真结果证明该系统能有效地提高输出电流质量,消除电网电压对并网电流的影响,并使并网电流始终保持与电网电压同频同相。

关键词：光伏并网系统七电平逆变器 LCL滤波器电容电流反馈电网电压全前馈

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基于电网电压全前馈的电网背景谐波抑制研究

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电力电子技术 2020年第8期54卷 5-7,18页

作者：柴秀慧张纯江赵晓君孙菲燕山大学电气工程学院河北省电力电子与电力传动重点实验室河北秦皇岛066004

弱电网的特征之一是严重的背景谐波,导致并网电流出现明显的畸变。以LCL型并网逆变器为研究对象,提出一种电网电压全前馈控制,可以有效抑制电网电压背景谐波对并网电流的影响从而提高并网电能质量。首先,分析电网电压对并网电流的影响机... 详细信息

弱电网的特征之一是严重的背景谐波,导致并网电流出现明显的畸变。以LCL型并网逆变器为研究对象,提出一种电网电压全前馈控制,可以有效抑制电网电压背景谐波对并网电流的影响从而提高并网电能质量。首先,分析电网电压对并网电流的影响机理,从而在电流控制环路中引入一个正的电网电压反馈来抵消电网电压对并网电流的影响。通过控制框图等效变换,推导出消除背景谐波影响所需的电网电压全前馈函数。其次,通过全前馈函数的深入分析,得出根据电网电压含有谐波频次的不同,对全前馈函数进行优化设计的方法。在保证前馈控制效果的同时,简化控制算法。最后,通过实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。

关键词：电网电网电压全前馈电网背景谐波

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基于电网电压全前馈的三相光伏并网控制研究

基于电网电压全前馈的三相光伏并网控制研究

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作者：袁华铭大连理工大学

学位级别：硕士

随着世界能源危机和环境污染的加剧,可再生能源得到了广泛的关注,其中太阳能因具有资源广泛性、无噪音、无污染、安全可靠等优点致使其应用范围广泛。光伏并网发电作为太阳能利用的一种主要形式,是采用太阳能电池板将光能转化为电能,进... 详细信息

随着世界能源危机和环境污染的加剧,可再生能源得到了广泛的关注,其中太阳能因具有资源广泛性、无噪音、无污染、安全可靠等优点致使其应用范围广泛。光伏并网发电作为太阳能利用的一种主要形式,是采用太阳能电池板将光能转化为电能,进而供用户使用。并网逆变器是光伏并网发电系统的核心,其性能不仅影响和决定了整个光伏并网发电系统是否能够安全、稳定、高效、可靠地运行,同时也影响系统的使用寿命。本文开始从光伏并网发电系统的基本结构出发,介绍了光伏电池的仿真模型、逆变器的拓扑,分析了LCL滤波器的特性,并计算了LCL滤波器参数。其次,在理想电网电压条件下,分别推导了abc、αβ和dq三种坐标系下的基于LCL的三相光伏并网逆变器的数学模型,通过比较分析三种坐标系下的模型及其控制的区别,决定采用dq旋转坐标系进行控制,在传统的PI控制基础上引入电网电压全前馈控制策略,从而使电网电压对并网电流质量的影响降低,并推出了该控制策略下的系统传递函数,分析了稳态性能和动态性能。此外,针对电网三相不平衡的情况,推导出电网电压全前馈控制策略,并验证其有效性,同时结合双解耦同步旋转坐标系下的锁相技术,使并网逆变器输出电流满足国家标准。最后,在matlab/simulink中建立仿真模型,验证电网电压全前馈控制策略的有效性,进而实现无静差并网。同时,设置电网不平衡情况,与传统控制方法进行对比实验分析,验证了改进控制策略的优越性。仿真结果表明,本文设计的基于电网电压全前馈控制的光伏并网发电系统能输出具有较好稳态和动态性能的并网电流,且当电网发生不平衡故障时,并网逆变器依然可稳定、安全运行,进而保证了发电系统的稳定运行,提高了系统的寿命。

关键词：太阳能 LCL并网逆变器 PI控制电网电压全前馈电网不平衡

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弱电网下T型三电平并网逆变器电网电压全前馈控制策略及其稳定性研究

弱电网下T型三电平并网逆变器电网电压全前馈控制策略及其稳定性...

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作者：胡佳乐西安理工大学

学位级别：硕士

随着传统化石能源含量的不断下降以及环境污染问题的加剧,世界各国开始大力发展新能源代替传统化石能源。诸如风电、太阳能等新能源由于其资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境等优点,得到了快速的发展。然而,高比例电力电子设备... 详细信息

随着传统化石能源含量的不断下降以及环境污染问题的加剧,世界各国开始大力发展新能源代替传统化石能源。诸如风电、太阳能等新能源由于其资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境等优点,得到了快速的发展。然而,高比例电力电子设备接入电网会导致电网阻抗出现负的偏移,使得电网特性减弱,影响电网的安全稳定运行。为此,本文提出了弱电网下高鲁棒性的改进控制策略,抑制电网电压背景谐波对并网电流的影响并提高电网运行的稳定性。首先,针对电网电压背景谐波影响并网电流质量问题,引入电网电压全前馈控制策略,实现并网电流的高质量。根据模型拓扑及控制回路得到T型三电平并网逆变器的数学模型,并借此推导电网电压全前馈控制传函表达式;针对电网背景谐波影响并网电流质量问题,应用电网电压全前馈控制策略抑制电网背景谐波影响,实现并网电流波形畸变程度的减弱,达到并网的高质量。其次,针对考虑锁相环低频耦合时,传统电网电压全前馈控制稳定性及谐波抑制能力降低问题,提出了基于电网电压全前馈的高鲁棒性控制策略。对锁相环环路建模及参数设计,根据建模分析其稳定性,并提出一种相位补偿的改进控制策略。在锁相环通道内串联一阶低通复矢量滤波器以及全前馈二次微分环节串联二阶低通滤波器,并使用bode图实现其关键参数选取,提高了系统稳定裕度,实现了弱电网以及极弱电网考虑锁相环低频耦合条件下的高鲁棒性。最后,针对考虑控制时延时,传统电网电压全前馈影响系统稳定性问题,提出了一种高鲁棒性的改进电网电压全前馈控制策略。分析了在考虑控制延时后,传统电网电压全前馈控制策略稳定性的变化,并提出使用多谐振控制器以及在电网电压全前馈比例项中串联低通滤波器的相位补偿控制策略。对多谐振参数进行设计,并使用bode图实现低通滤波器关键参数选取,拓宽了系统的稳定区间,实现了弱电网以及极弱电网考虑控制延时条件下的高鲁棒性。

关键词： T型三电平弱电网电网电压全前馈锁相环鲁棒性控制延时

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三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈控制策略

三相LCL型并网逆变器电网电压全前馈控制策略

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第五届中国高校电力电子与电力传动学术年会

作者：李巍巍潘冬华阮新波王学华华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市 430074

针对三相LCL型并网逆变器，提出了一种电网电压全前馈控制策略。该控制策略采用静止αβ坐标系下的并网电流和电容电流的双闭环控制，内环通过反馈电容电流实现了LCL滤波器谐振峰的有源阻尼，并网电流外环采用比例积分(Proportional Int... 详细信息

针对三相LCL型并网逆变器，提出了一种电网电压全前馈控制策略。该控制策略采用静止αβ坐标系下的并网电流和电容电流的双闭环控制，内环通过反馈电容电流实现了LCL滤波器谐振峰的有源阻尼，并网电流外环采用比例积分(Proportional Integral，PI)调节器，同时采用推导得到的三相LCL型并网逆变器全前馈函数对电网电压进行前馈。该控制策略在静止αβ坐标系下采用PI调节器实现了并网电流基波的近似零稳态误差(小于1％)，同时可有效抑制电网电压对并网电流的影响，在电网电压畸变严重和不平衡情况下均可实现并网电流对指令值的良好跟踪。最后设计了一台20kW的原理样机，验证所提出控制策略的有效性。

关键词：三相并网逆变器 LCL滤波器电网电压全前馈总谐波含量

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弱电网下基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略

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电力系统及其自动化学报 2025年第3期37卷 93-99页

作者：王瑞斌刘佳庆王庆园竺明哲南京工程学院电力工程学院南京211167

针对采用电网电压全前馈控制策略提升并网电能质量的LCL型逆变器运行在弱电网下存在失稳风险的问题,本文提出一种基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略。首先,根据稳定性判据求解出在系统临界稳定时所需设计前馈环节的传递函数... 详细信息

针对采用电网电压全前馈控制策略提升并网电能质量的LCL型逆变器运行在弱电网下存在失稳风险的问题,本文提出一种基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略。首先,根据稳定性判据求解出在系统临界稳定时所需设计前馈环节的传递函数;然后,根据传递函数的变化趋势在电网电压前馈路径中加入二阶低通滤波器环节,并利用伯德图及数学关系合理设计低通滤波器截止频率及阻尼系数,解决了逆变器在弱电网下失稳的问题;最后,通过在6 k W的逆变器样机上进行实验,验证所提策略的有效性。

关键词：电网电压全前馈弱电网数字延时低通滤波器

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考虑全前馈的重复控制逆变器稳定性提升策略

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电力电子技术 2025年第2期59卷 8-12页

作者：竺明哲刘佳庆吕昊葛乐南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

电网电压全前馈可以提高重复控制并网逆变器的动态性能,同时抑制电网电压背景谐波对并网电流的影响。然而全前馈环节的引入会使重复控制并网逆变器在弱电网下的稳定性变差。本文研究了采用电网电压全前馈的重复控制并网逆变器在弱电网... 详细信息

电网电压全前馈可以提高重复控制并网逆变器的动态性能,同时抑制电网电压背景谐波对并网电流的影响。然而全前馈环节的引入会使重复控制并网逆变器在弱电网下的稳定性变差。本文研究了采用电网电压全前馈的重复控制并网逆变器在弱电网下稳定性提升策略,首先建立了包含电网阻抗和电网电压前馈的等效数字控制对象,通过小增益定理稳定性分析方法可知,降低系统无重复控制时的闭环传递函数增益有利于系统稳定。对此,本文提出了在全前馈环节中加入一阶低通滤波器,提高了系统的稳定性。谐波抑制效果分析表明,改进全前馈为系统提供了良好的谐波抑制能力。搭建了一台20kW逆变器样机并进行实验,结果表明该策略可以有效提高系统稳定性。

关键词：逆变器电网电压全前馈重复控制弱电网

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弱电网且谐波畸变背景下分布式电源并网系统谐振抑制

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电力系统保护与控制 2023年第5期51卷 1-10页

作者：金国彬谢飞李国庆辛业春杨明城马煜凯现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012

分布式可再生能源接入配电网远端场景下,并网逆变器系统可能同时受到弱电网较大内阻抗及其背景谐波的影响,而仅优化并网逆变器的控制设计却不易有效解决这一问题。提出一种弱电网且谐波畸变背景下分布式电源并网系统谐振抑制方法。该方... 详细信息

分布式可再生能源接入配电网远端场景下,并网逆变器系统可能同时受到弱电网较大内阻抗及其背景谐波的影响,而仅优化并网逆变器的控制设计却不易有效解决这一问题。提出一种弱电网且谐波畸变背景下分布式电源并网系统谐振抑制方法。该方法将并网逆变器电网电压全前馈控制与并联接入的有源阻尼器相融合,利用前者抑制谐波电压畸变的影响,利用后者重塑并网系统的输出导纳,抑制并网系统与弱电网间的谐振。同时,给出有源阻尼器虚拟电阻阻值的设计方法以及提升并网系统的截止频率的方法。基于Matlab/Simulink的时域仿真结果表明,所设计的并网系统既能够有效抑制谐波电压畸变引发的并网电流畸变,也能够抑制因网侧导纳存在而引起的谐波谐振。

关键词：弱电网谐波电压电网电压全前馈有源阻尼导纳稳定

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基于虚拟阻抗重塑的变压器耦合逆变器控制策略

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第12期54卷 1280-1288页

作者：洪芦诚安闪闪徐佳裕唐润悦东南大学电气工程学院南京210096 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司杭州310020

随着能源变革以及新能源技术的迅猛发展,三相LCL型并网逆变器被广泛应用于新能源并网.对于通过变压器耦合并网的逆变器,利用变压器的自身感抗,LCL滤波器设计时往往省去电网侧的滤波电感,实现变压器与无源滤波器的集成化设计.传统的电网... 详细信息

随着能源变革以及新能源技术的迅猛发展,三相LCL型并网逆变器被广泛应用于新能源并网.对于通过变压器耦合并网的逆变器,利用变压器的自身感抗,LCL滤波器设计时往往省去电网侧的滤波电感,实现变压器与无源滤波器的集成化设计.传统的电网电压全前馈控制策略应用于此系统时,全前馈函数的一阶微分项与电容电流反馈有源阻尼项抵消,使得原来的电容电流内环控制不再起作用.此时,前馈函数的剩余项可定义为并联在电容两端的虚拟阻抗,为LCL滤波器的谐振峰提供阻尼.然而,该虚拟阻抗的实部在特定的频率范围内为负将向系统引入负阻尼,严重时可能诱发系统失稳.针对该问题,提出了一种虚拟阻抗重塑的方法,对传统的电网电压全前馈控制策略进行了修正,修正后的控制策略能够在保证电网背景谐波抑制能力的基础上有效抑制LCL滤波器的谐振峰,从而避免了系统可能面临的失稳风险.对阻抗重塑后的逆变器并网系统进行稳定性分析,结果表明阻抗重塑后的逆变器控制策略相比于未重塑的控制策略具有更大的稳定裕度.此外分析可知虚拟阻抗重塑的比例前馈项对低频电网背景谐波具有很好的抑制作用,而二阶微分前馈项对高频的抑制效果明显.最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了系统的仿真模型,验证了提出方法的有效性.

关键词：并网逆变器电网背景谐波电网电压全前馈稳定性

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计及电网背景谐波的并网逆变器稳定性分析及谐振抑制

计及电网背景谐波的并网逆变器稳定性分析及谐振抑制

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作者：谢飞东北电力大学

学位级别：硕士

随着生产以及生活对电力需求的增加,电力系统中分布式电源的占比也逐渐增加。由于承担着分布式发电系统与电网的能量变换的任务,并网逆变器越来越受到研究的重视。实际运行的电网电压中含有背景谐波分量,会导致并网电流中产生畸变,影响... 详细信息

随着生产以及生活对电力需求的增加,电力系统中分布式电源的占比也逐渐增加。由于承担着分布式发电系统与电网的能量变换的任务,并网逆变器越来越受到研究的重视。实际运行的电网电压中含有背景谐波分量,会导致并网电流中产生畸变,影响系统的安全、稳定以及高质量运行;弱电网条件下,电网侧阻抗无法忽略且在较大范围内变化,与逆变器作用产生谐振同样会影响系统稳定性。本文针对三相LCL型逆变器并网系统,研究背景谐波电压对并网电流影响的抑制方法,同时考虑到电网较大内阻抗与逆变器之间的谐振问题,研究抑制谐振的方法。本文围绕谐波电压以及谐振问题所作的工作内容如下:首先,介绍三相LCL型并网逆变器的拓扑结构及控制方式,建立并网系统在两相静止和旋转坐标系下的数学模型,对比后为方便分析避免耦合相影响,选择在两相静止坐标系下进行控制策略分析。分析LCL滤波器、电流控制器等环节的传递函数,在此基础上,给出并网系统的控制框图并推导并网电流表达式,指出电网背景谐波电压对并网电流产生影响分为两个方面:引起给定值误差的间接影响与对并网电流的直接影响,同时也为后续选择抑制电网背景谐波电压的方法打下基础。其次,基于并网系统控制框图及并网电流表达式,得到谐波电压对并网电流的影响机理,选用了一种电网电压全前馈的控制方法来抑制其影响。给出全前馈策略的原理框图,通过控制框图分析其抑制电网谐波电压影响的机理,推导得到前馈函数。建立并网逆变器系统的导纳模型,并对比全前馈控制策略前后的并网逆变器输出导纳模型,指出采用全前馈控制会改变输出特性,使输出导纳的伯德图的相频特性整体上移,进而影响系统的稳定性;基于导纳稳定性判据,分析在考虑电网阻抗在较大范围变化情况下,采用电网电压全前馈策略时并网系统的谐振机理,并通过仿真进行了验证。最后,针对电网电压全前馈策略导致并网系统稳定性降低,进而引起的系统谐振问题,提出一种在公共结合点处并联有源阻尼器的方法抑制谐振。给出有源阻尼器的结构控制图,分析其抑制系统谐振的机理,指出该方法通过将有源阻尼器等效成一个纯电阻,将其与逆变器并联后使其输出导纳的相频特性更接近0°。建立其输出导纳模型,基于导纳稳定性判据与奈奎斯特判据选择合适的等效的虚拟电阻的阻值,将系统的相角裕度控制在合理范围内。考虑到并联有源阻尼器后会导致逆变器输出导纳的幅频特性上升,进而导致系统的截止频率下降,当截止频率下降到一定程度后系统仍会产生谐振。为了抑制因截止频率下降而产生的谐振问题,提出了一种调节逆变器控制参数的方法,保证了并联有源阻尼器前后系统的截止频率保持不变。最后通过时域仿真模型验证了该方法的有效性。

关键词：并网逆变器系统导纳谐波谐振谐波电压电网电压全前馈有源阻尼稳定性分析

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