基于LCL濾波器的單相并網(wǎng)逆變器控制策略的研究.pdf

1、光伏并網(wǎng)逆變器作為分布式發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)的連接設(shè)備，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器采用的是L型濾波器，但在中大功率的應(yīng)用中，需要較大的電感才能滿足并網(wǎng)電流的標(biāo)準(zhǔn)。LCL濾波器具有更好的高頻諧波抑制能力，在相同濾波效果的前提下，LCL濾波器的體積更小，成本更低。但是LCL濾波器存在固有諧振問題，容易帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定，同時也增加了濾波器的設(shè)計難度和控制的復(fù)雜度。本文針對LCL濾波并網(wǎng)逆變器在濾波器參數(shù)設(shè)計和諧振抑制上等問題，

2、對電流單環(huán)控制系統(tǒng)進行了分析和研究。
　　本文分析和建立了基于LCL濾波器的單相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型。根據(jù)LCL濾波器的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)了逆變側(cè)電流和并網(wǎng)側(cè)電流關(guān)于逆變橋輸出和電網(wǎng)擾動輸入的傳遞函數(shù)。深入闡述了全橋逆變器在不同采樣方式和調(diào)制方式下對數(shù)字控制造成的延時，得到含延時環(huán)節(jié)的全橋逆變器傳遞函數(shù)。根據(jù)幅值裕度和相角裕度分析法，研究了并網(wǎng)電流單環(huán)控制和逆變電流單環(huán)控制在一拍延時和半拍延時下穩(wěn)定的機理，并推導(dǎo)出控制系統(tǒng)參數(shù)隨LCL濾波

3、器諧振頻率和開關(guān)頻率之比變化的穩(wěn)定范圍表達(dá)式。提出根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定裕度設(shè)計并網(wǎng)電流PI控制器參數(shù)的方法。剖析和對比了PI控制器和準(zhǔn)PR控制器對系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)誤差的影響。探究了基于電網(wǎng)電壓背景諧波的控制策略優(yōu)化，提出準(zhǔn) PR控制加諧波補償器的控制方法來提高系統(tǒng)特定次諧波的輸出阻抗。同時分析和對比了全電網(wǎng)電壓前饋、電網(wǎng)電壓二階微分前饋、單位電網(wǎng)電壓前饋和無電網(wǎng)電壓前饋對系統(tǒng)輸出阻抗的影響。提出基于并網(wǎng)電流單環(huán)控制的LCL濾波器設(shè)計方