基于三相多功能逆变器的微电网电能质量综合治理策略 被引量：32

1

作者 孙广宇 李永丽 +1 位作者 靳伟 高岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1211-1219,共9页

基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环... 基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环的良好性能,提出一种适用于TPMFI的下垂控制策略,同时保证TPMFI的电能质量补偿功能与功率输出功能的实现,进而确保微电网的稳定运行;最后在此基础上,提出一种基于熵-Shapely二次权重修正法的TPMFI补偿容量分配方案,对微电网的整体电能质量进行实时优化补偿。Simulink仿真表明,所提综合治理策略能在保证微电网的稳定运行的基础上,改善微电网的电能质量。 展开更多

关键词 三相多功能逆变器 自抗扰控制 下垂控制 熵-Shapely二次权重修正

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多功能逆变器在微电网储能系统中的应用 被引量：18

2

作者 赵兴勇 贺天云 +2 位作者 陈浩宇 赵钰彬 杨荣 《电网与清洁能源》 2019年第1期36-43,共8页

针对规模化电动汽车接入微电网所带来的严重谐波问题,提出将多功能逆变器应用于微电网储能系统(energy storage system,ESS),实现网络波动功率和谐波电流同步治理。搭建含多台电动汽车的微电网模型,分析ESS多功能逆变器拓扑结构。利用... 针对规模化电动汽车接入微电网所带来的严重谐波问题,提出将多功能逆变器应用于微电网储能系统(energy storage system,ESS),实现网络波动功率和谐波电流同步治理。搭建含多台电动汽车的微电网模型,分析ESS多功能逆变器拓扑结构。利用离散傅立叶分解和切比雪夫带通滤波器确定储能系统典型波动功率,采用CPT控制检测负载谐波分量确定储能系统谐波补偿功率,二者实时叠加,结合ESS运行效率、荷电约束来确定ESS额定容量。系统采用前馈重复控制提高储能系统多功能逆变器的动态响应特性。以山西忻州实际采集风/光数据为算例,采用MATLAB和PSCAD仿真软件搭建仿真模型。仿真结果表明,多功能逆变器用于储能系统不仅对典型波动功率可达到良好的调整特性,而且合理补偿了网内负载谐波。 展开更多

关键词 多功能逆变器 ESS CPT 前馈重复控制

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挖掘多功能并网逆变器潜力的电能质量综合治理策略 被引量：1

3

作者 肖白 赵雪纯 +3 位作者 高宁远 杨士伟 吕会森 董光德 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期133-140,共8页

针对新型电力系统中新能源发电并网带来的电能质量问题和逆变器容量利用率低的情况,提出一种挖掘多功能并网逆变器(MFGCI)潜力的电能质量综合治理策略。采用Louvain社团发现算法对目标电网进行分区,并按照无功灵敏度最大原则确定各区域... 针对新型电力系统中新能源发电并网带来的电能质量问题和逆变器容量利用率低的情况,提出一种挖掘多功能并网逆变器(MFGCI)潜力的电能质量综合治理策略。采用Louvain社团发现算法对目标电网进行分区,并按照无功灵敏度最大原则确定各区域主导治理节点。建立基于G1-改进拉开档次法(ISD)的电能质量综合评估模型。构建考虑MFGCI不同剩余容量的电能质量综合治理双层优化模型,上层模型以新能源并网有功功率削减量最小为目标,下层模型以治理后的电能质量最优为目标。利用遗传算法和混合整数线性规划相结合的方法对该双层优化模型进行求解。算例结果表明所提方法是正确的、有效的。 展开更多

关键词 新型电力系统 新能源发电并网 电能质量 多功能并网逆变器 综合治理 双层优化

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基于相对增益矩阵的多功能并网逆变器协同谐波补偿优化方法

4

作者 彭祥华 李琼林 +3 位作者 邓卫 代双寅 霍群海 韩立博 《高电压技术》 北大核心 2025年第7期3606-3616,I0027-I0031,共16页

随着分布式电源和电动汽车在配电网的渗透率不断提高,越来越多的电力电子设备接入使得配电系统的谐波治理面临新的挑战。该文从系统耦合特性分析出发,提出一种基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)的多功能并网逆变器(multifuncti... 随着分布式电源和电动汽车在配电网的渗透率不断提高,越来越多的电力电子设备接入使得配电系统的谐波治理面临新的挑战。该文从系统耦合特性分析出发,提出一种基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)的多功能并网逆变器(multifunctional grid-tied inverter,MFGTI)协同谐波补偿优化方法。通过引入RGA耦合度分析,构建补偿源与节点电压间的传递特性模型,建立包含耦合度、独立性和综合效能的多维评价指标,实现补偿源的最优配置;提出基于最小二乘法的补偿电流优化算法,在考虑设备容量约束下确定最优补偿策略。结合工程实际,构建综合电气距离和谐波敏感度的评价指标,提出无需量测系统所有节点谐波数据的量测点筛选方法。算例对比分析和仿真验证结果表明,所提方法能够协调多台MFGTI对配电系统的谐波进行综合补偿,有效降低系统谐波污染水平。 展开更多

关键词 相对增益矩阵 多功能并网逆变器 谐波补偿 最小二乘法 量测点筛选 协同优化

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光储多功能并网逆变器及其电能质量优化策略

5

作者 肖永超 康家玉 +2 位作者 刘宝泉 孙博阳 于淼 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3712-3720,共9页

光伏并网系统配备一定容量的储能装置组成的交流微电网中使用了大量的非线性元件,当微电网中带有大量非线性负载时,易使微电网系统的电流波形出现畸变,产生谐波污染。为减小微电网系统并网对受纳电网的干扰,基于LCL并网逆变器结构,通过... 光伏并网系统配备一定容量的储能装置组成的交流微电网中使用了大量的非线性元件,当微电网中带有大量非线性负载时,易使微电网系统的电流波形出现畸变,产生谐波污染。为减小微电网系统并网对受纳电网的干扰,基于LCL并网逆变器结构,通过PI+重复控制的复合控制策略,在同时满足跟踪速度和精度基础上,实现对指令电流的追踪控制,能够有效抑制谐波电流、补偿无功功率。在复合控制基础上,考虑了光伏输出功率、负载功率突变,研究微电网与电网之间在不同模式下传输的不同功率,结果表明在该复合控制下的多功能并网逆变器依旧可以实现双重功能,最后通过仿真验证,该策略实现了谐波补偿和无功补偿,同时向电网传输功率。 展开更多

关键词 微电网 多功能并网逆变器 非线性负载 谐波补偿 无功补偿

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光伏多功能并网逆变器不同出力状态下无功和谐波优化方法 被引量：13

6

作者 王果 武旭 +4 位作者 李龙 张梦圆 李旭哲 成柯 张建雄 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期80-87,共8页

利用光伏多功能并网逆变器所具有的电能质量治理、谐波谐振抑制的主动优势,结合逆变器在不同出力状态下光伏发电系统的输出特性,构建光伏多功能并网逆变器不同出力状态下的无功和谐波优化方法。在所提3层优化策略中,上层优化策略以光伏... 利用光伏多功能并网逆变器所具有的电能质量治理、谐波谐振抑制的主动优势,结合逆变器在不同出力状态下光伏发电系统的输出特性,构建光伏多功能并网逆变器不同出力状态下的无功和谐波优化方法。在所提3层优化策略中,上层优化策略以光伏并网有功功率最大化为目标函数,中层优化策略以电压谐波总畸变率和电压偏差达到相应电能质量规定指标为目标函数,下层优化策略以电压谐波总畸变率和电压偏差最小为目标函数,并采用自适应蚁群算法进行求解。基于IEEE 33节点系统进行算例分析,结果表明:基于逆变器不同出力状态的优化方法可以有效改善电网的电能质量,较好地提升电网运行的经济性;在系统稳定运行的基础上,光伏多功能并网逆变器在不同出力状态下分阶段、分主次地治理谐波和调整电压偏差,治理效果更佳。 展开更多

关键词 光伏发电系统 多功能并网逆变器 优化策略 无功优化 谐波治理

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多功能并网逆变器的预测-等效滑模控制策略 被引量：2

7

作者 陈磊 王聪 +5 位作者 董增波 王涛 闫丽 张国驹 王育哲 李守翔 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期4990-4997,共8页

为满足分布式发电系统中新能源消纳和电能质量治理的需求,对多功能并网逆变器(multifunctional grid-tied inverter,MTGTI)兼具电能质量治理功能的关键技术进行研究,针对传统控制方案中补偿电流检测方法精度不高、控制跟踪效果较差的问... 为满足分布式发电系统中新能源消纳和电能质量治理的需求,对多功能并网逆变器(multifunctional grid-tied inverter,MTGTI)兼具电能质量治理功能的关键技术进行研究,针对传统控制方案中补偿电流检测方法精度不高、控制跟踪效果较差的问题,提出一种基于改进型滑模的整体控制方案。首先,将平均值算法引入基于FBD(Fryze-Buchholz-Depenbrock)功率理论的谐波及无功检测方法,提高了补偿电流检测的精度及响应速度,从而提升指令电流的准确度。然后,在滑模控制(sliding mode control,SMC)的基础上结合模型预测控制(mode predictive control,MPC),提出预测-等效滑模控制策略,进一步提高了多功能并网逆变器对复杂指令电流的高精度快速跟踪的控制性能。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台,在并网、负载不平衡、负载突变等不同状态下,验证所提整体控制方案的可行性及有效性。 展开更多

关键词 多功能并网逆变器(MTGTI) 电能质量治理 谐波检测 FBD功率理论 滑模控制

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多功能并网逆变器及其在微电网电能质量定制中的应用 被引量：65

8

作者 曾正 赵荣祥 +4 位作者 杨欢 汤浩 金磊 朱明磊 汤胜清 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期58-67,共10页

针对微电网电能质量的定制进行了研究,并研究了一种多功能并网逆变器拓扑及其控制策略以实现微电网电能质量的定制。给出了微电网电能质量定制的概念,阐释了其目的和意义;建立了多功能并网逆变器的数学模型并给出了其控制策略;提出了一... 针对微电网电能质量的定制进行了研究,并研究了一种多功能并网逆变器拓扑及其控制策略以实现微电网电能质量的定制。给出了微电网电能质量定制的概念,阐释了其目的和意义;建立了多功能并网逆变器的数学模型并给出了其控制策略;提出了一种适合于微电网电能质量定制的多功能并网逆变器参考电流生成算法;给出了一种微电网电能质量综合评估的层次分析模型,提出了以补偿容量最少为目标的最优补偿方法,并利用拉格朗日乘子法进行了求解;最后利用PSCAD/EMTDC验证了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制方面的可行性和有效性,并从技术性和经济性的角度探讨了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制中的效益。 展开更多

关键词 微电网 电能质量定制 多功能并网逆变器 最优补偿 层次分析 拉格朗日乘子法

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微电网中多功能并网逆变器的无线协调控制 被引量：7

9

作者 汤胜清 曾正 +3 位作者 程冲 杨欢 赵荣祥 吕志鹏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期200-207,共8页

多功能并网逆变器在实现可再生能源并网的基础上,还能利用其功率裕量补偿微电网内的谐波和无功电流。然而,单台并网逆变器所能投入的用于电能质量治理的功率容量是有限的。因此,如何有机地组织和协调微电网内的多台多功能并网逆变器,实... 多功能并网逆变器在实现可再生能源并网的基础上,还能利用其功率裕量补偿微电网内的谐波和无功电流。然而,单台并网逆变器所能投入的用于电能质量治理的功率容量是有限的。因此,如何有机地组织和协调微电网内的多台多功能并网逆变器,实现它们之间对网内谐波和无功电流的无互连线分摊,具有重要的研究价值。基于限幅控制,提出了一种能协调微电网内多台多功能并网逆变器分摊网内谐波和无功电流的无互联线控制策略。该方法通过对多功能并网逆变器所检测到的补偿电流dq轴分量进行限幅,实现谐波和无功电流在各台多功能并网逆变器之间按补偿容量分摊。最后,在一个微电网实验平台内,利用两台10kVA的多功能并网逆变器并联实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 微电网(微网) 多功能并网逆变器 谐波和无功电流分享 无互联线协调控制 限幅控制

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电能质量变权综合评估及多功能并网逆变器多目标优化 被引量：9

10

作者 李志军 李格格 张家安 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期515-521,共7页

光伏发电波动性和负荷随机性将引发电能质量评估指标的变化,多功能并网逆变器通常采用固化权重的综合评估指标及单目标优化控制方法,可能造成电能质量治理的劣化及剩余容量的利用率过低。该文利用混合变权原理改进的G1法,提出一种新的... 光伏发电波动性和负荷随机性将引发电能质量评估指标的变化,多功能并网逆变器通常采用固化权重的综合评估指标及单目标优化控制方法,可能造成电能质量治理的劣化及剩余容量的利用率过低。该文利用混合变权原理改进的G1法,提出一种新的电能质量综合指标评估方法,该方法根据源、荷的动态变化,实时调整各电能指标的权重,实现对综合电能质量的客观评估。在此基础上,将电能质量综合指标最优和逆变器投入补偿容量最小作为目标函数,并对单项电能指标进行约束,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现多目标优化。最后在Matlab中验证所提策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电能质量 综合评估 多目标优化 混合变权原理 多功能并网逆变器

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多功能并网逆变器及其在接入配电系统的微电网中的应用 被引量：27

11

作者 刘宏达 周磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期2649-2658,共10页

提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分... 提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分布式电源向微电网注入功率的功能和在公在共连接点处进行谐波电流治理、负载无功补偿、负载三相不平衡和中性线电流补偿等并联型有源滤波器的功能。从而避免或减少对提高微电网电能质量装置的硬件投入,减少备总体积,使并网逆变器效益最大化。通过PSCAD仿真和实物搭建实验对该新型多功能并网逆变器及其控制策略进行验证,仿真和实验结果验证了相关设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 微电网 多功能并网逆变器 配电系统 分布式电源 有源滤波器

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基于多功能光伏并网逆变器的电能质量调节系统 被引量：5

12

作者 江友华 陈江伟 杜良俊 《电测与仪表》 北大核心 2016年第11期82-87,共6页

针对分布式电网公共连接点处出现的谐波、无功和不平衡电流等电能质量问题,提出一种基于LCL滤波器的光伏并网发电与电能质量改善的复合控制策略,可以使多功能逆变器同时实现向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三... 针对分布式电网公共连接点处出现的谐波、无功和不平衡电流等电能质量问题,提出一种基于LCL滤波器的光伏并网发电与电能质量改善的复合控制策略,可以使多功能逆变器同时实现向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡电流进行补偿。最大程度利用逆变器的硬件资源,减少硬件投入和设备体积,而达到改善公共连接点处电能质量的综合效果。并给出了一种无锁相环指令电流的生成算法,运用加权电流反馈控制设计了其并网电流跟踪器。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了相关设计的可行性和有效性。 展开更多

关键词 分布式发电 多功能并网逆变器 LCL滤波 电能质量调节 无锁相环

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基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器设计 被引量：25

13

作者 卜立之 李永丽 +1 位作者 孙广宇 靳伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期48-55,69,共9页

为使多功能并网逆变器能够在传输有功功率的同时实现电能质量治理的功能,提出一种基于改进型重复控制算法的内环控制器设计方法。为提高内环控制系统的动态响应能力,改进型重复控制器采用比例控制器与传统重复控制器并联的形式。通过对... 为使多功能并网逆变器能够在传输有功功率的同时实现电能质量治理的功能,提出一种基于改进型重复控制算法的内环控制器设计方法。为提高内环控制系统的动态响应能力,改进型重复控制器采用比例控制器与传统重复控制器并联的形式。通过对内环传递函数的分析,提出等效被控对象的概念,将并联的比例控制器等效成系统被控对象的一部分,由此分析了内环系统的稳定性、稳态误差以及动态性能,并在此基础上对重复控制器的参数进行设计。最后,通过仿真和实验验证了所设计的内环控制器能够实现对参考电流的快速精确跟踪,基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器具有优良的电能质量治理能力。 展开更多

关键词 多功能并网逆变器 重复控制 等效被控对象 电能质量

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光伏多功能并网逆变器迭代SMC+LADRC电流内环控制策略研究 被引量：15

14

作者 石磊 周宏涛 +3 位作者 赵元莘 魏祯德 陈曦 武旭 《智慧电力》 北大核心 2023年第4期107-114,共8页

针对LCL型三电平光伏多功能并网逆变器存在谐波谐振、系统抗干扰能力弱、电流跟踪精度低以及新型配电系统下负荷负载的多变复杂性等问题,设计了一种迭代滑模控制与三阶线性自抗扰控制相结合的电流内环综合控制器。首先,建立d-q坐标系下... 针对LCL型三电平光伏多功能并网逆变器存在谐波谐振、系统抗干扰能力弱、电流跟踪精度低以及新型配电系统下负荷负载的多变复杂性等问题,设计了一种迭代滑模控制与三阶线性自抗扰控制相结合的电流内环综合控制器。首先,建立d-q坐标系下LCL型三电平逆变器数学模型;其次,设计迭代滑模控制与线性自抗扰控制电流内环控制器,并分析了综合控制器的传递函数、响应速度、跟踪精度和谐波谐振抑制能力;最后,通过仿真验证了文中所提综合控制策略可较好地抑制谐振和电流谐波畸变现象,且电流输出波形质量良好。 展开更多

关键词 多功能并网逆变器 电流内环 线性自抗扰控制 迭代滑模控制 电能质量

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基于最大点功率跟踪的两阶段光伏逆变器设计

15

作者 申翔 龚仁喜 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第1期72-80,共9页

提出了一种两阶段多功能光伏逆变器(QMFI),有功功率借助于该结构可以在一个功率转换器内从光伏阵列直接传输到电网或负载,从而提高转换效率。此外,考虑QMFI最大功率点跟踪(MPPT)的实现和非有功电流的补偿,提出了QMFI的数学模型,从而获... 提出了一种两阶段多功能光伏逆变器(QMFI),有功功率借助于该结构可以在一个功率转换器内从光伏阵列直接传输到电网或负载,从而提高转换效率。此外,考虑QMFI最大功率点跟踪(MPPT)的实现和非有功电流的补偿,提出了QMFI的数学模型,从而获得有效的控制参数。在求解过程中,采用基于旋转坐标系的分析模型,并推导了QMFI的空间矢量脉冲宽度调制策略,直观地揭示了非有功电流补偿对两阶段有功潮流的影响。最后,通过3 kVA样机验证了所提方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 最大功率点跟踪 多功能逆变器 功率转换级 电能质量

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多馈线型低压配电网分布式谐波治理的优化控制 被引量：14

16

作者 朱国锋 牟龙华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期25-33,共9页

针对多馈线型低压配电网的谐波治理问题,将多功能光伏逆变器作为谐波治理的基本单元,构建了一个分布式谐波治理系统。通过对电网谐波的建模与分析,合理利用多谐波源对公共连接点(PCC)谐波电压的积极影响,在计及逆变器容量限制的前提下,... 针对多馈线型低压配电网的谐波治理问题,将多功能光伏逆变器作为谐波治理的基本单元,构建了一个分布式谐波治理系统。通过对电网谐波的建模与分析,合理利用多谐波源对公共连接点(PCC)谐波电压的积极影响,在计及逆变器容量限制的前提下,建立了一个复合型谐波治理目标,从而实现各馈线谐波补偿任务的优化分配。并通过Matlab/Simulink仿真分析比较了传统方法与优化方法的特点,验证了该模型和优化控制策略的有效性。与现有的谐波治理方法相比,该方法在尽量降低谐波补偿消耗的同时有效改善了PCC点电压谐波畸变,提升了系统谐波治理能效。 展开更多

关键词 低压配电网 分布式有源滤波 多功能逆变器 公共连接点 容量限制

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