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弱电网下单相LCL并网逆变器改进电流控制策略
1
作者
李玉东
侯岩
+2 位作者
李佩峰
段乾超
王晓卫
《电气工程学报》
北大核心
2025年第1期119-130,共12页
针对弱电网下电网阻抗宽范围变化降低并网逆变器系统稳定性、电网背景谐波导致并网电流波形畸变以及电压前馈自校正滤波产生正向谐振尖峰的问题,提出一种电压前馈自校正滤波结合逆变器系统并联自适应虚拟阻抗的控制策略。首先建立单相LC...
针对弱电网下电网阻抗宽范围变化降低并网逆变器系统稳定性、电网背景谐波导致并网电流波形畸变以及电压前馈自校正滤波产生正向谐振尖峰的问题,提出一种电压前馈自校正滤波结合逆变器系统并联自适应虚拟阻抗的控制策略。首先建立单相LCL型并网逆变器模型,分析电网阻抗对逆变器系统的影响,通过电压前馈自校正滤波提升逆变器系统的相位裕度,然后采用逆变器并联自适应虚拟阻抗的控制策略,削弱电压前馈自校正滤波产生的正向谐振尖峰,进一步提升逆变器系统的相位裕度,保证逆变器系统具有较好的动稳态性能,降低电网背景谐波对并网电流的影响,提升逆变器系统对弱电网的适应性。最后在Matlab/Simulink中建立仿真模型并搭建DSP电能变换试验平台,验证所提控制策略的有效性与实用性。
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关键词
弱
电网
电网
阻抗
电网背景谐波
自校正滤波
自适应虚拟阻抗
系统相位裕度
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职称材料
不平衡及谐波电网下基于静止坐标系的并网逆变器直接功率控制
被引量:
17
2
作者
沈永波
年珩
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期114-122,146,共10页
为提高电网不平衡及电网背景谐波下电压源并网逆变器的运行性能,以静止坐标系下并网逆变器数学模型为基础,提出不平衡及谐波电网下并网逆变器的直接功率控制策略,实现输出功率平稳或输出电流平衡且正弦的两个独立的控制目标。所提控制...
为提高电网不平衡及电网背景谐波下电压源并网逆变器的运行性能,以静止坐标系下并网逆变器数学模型为基础,提出不平衡及谐波电网下并网逆变器的直接功率控制策略,实现输出功率平稳或输出电流平衡且正弦的两个独立的控制目标。所提控制策略使用降阶广义积分器实现对电网电压基频分量的快速准确提取,从而计算得到输出电流平衡且正弦控制目标下的功率参考补偿项。所提控制策略使用矢量比例积分谐振器实现对功率参考中波动分量的精确控制。最后通过构建并网逆变器实验系统,对所提控制策略的可行性和有效性进行了实验验证。
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关键词
电网
不平衡
电网背景谐波
电压源并网逆变器
直接功率控制
降阶广义积分器
矢量比例积分控制器
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职称材料
一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法
被引量:
14
3
作者
黄媛
罗安
王逸超
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第24期213-222,共10页
为了简化三相并网逆变器的谐波补偿控制,同时提高并网逆变器对电网背景谐波电压的抗干扰性能,提出一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法,该方法将本地谐波补偿和抗电网背景谐波电压扰动在三相并网逆变器控制中予以统一考虑...
为了简化三相并网逆变器的谐波补偿控制,同时提高并网逆变器对电网背景谐波电压的抗干扰性能,提出一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法,该方法将本地谐波补偿和抗电网背景谐波电压扰动在三相并网逆变器控制中予以统一考虑。所提控制方法可根据控制目标的不同,在谐波抑制和谐波补偿两种模式下灵活切换。谐波补偿模式,在不需要进行谐波电流检测的前提下,可实现对本地负载谐波电流的有效补偿,简化了谐波补偿时并网逆变器的控制操作;谐波抑制模式,可抑制电网背景谐波电压对逆变器输出电流的负面影响,从而提高并网逆变器的抗干扰能力。通过对同步旋转坐标系下控制器到静止坐标系的等效变换,建立了整个控制系统在静止坐标系的频域模型,分析了系统的频域跟踪特性和稳定性。仿真与实验结果证明了所提方法的有效性。
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关键词
并网逆变器
谐波
补偿
谐波
检测
同步旋转坐标系
电网背景谐波
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职称材料
双馈风电机组并网运行下谐波电流建模与特性分析
被引量:
35
4
作者
年珩
周骐
+1 位作者
吴超
朱琼锋
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第17期5037-5048,共12页
在新能源发电并网容量日益增多、电网对新能源电站电能质量准确评估提出更高要求的背景下,该文建立考虑电网背景谐波和开关死区特性的双馈风电机组并网输出谐波电流解析模型,以准确描述并网电流的整次频率分量和非整次频率分量的幅值和...
在新能源发电并网容量日益增多、电网对新能源电站电能质量准确评估提出更高要求的背景下,该文建立考虑电网背景谐波和开关死区特性的双馈风电机组并网输出谐波电流解析模型,以准确描述并网电流的整次频率分量和非整次频率分量的幅值和相位信息。同时,深入分析电网背景谐波电压幅值相位、运行工况、控制延时等多种因素对谐波电流特性的影响机理。最后,通过仿真建模和实际风场检测等手段对所建谐波电流模型的准确性进行验证。
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关键词
双馈风电机组
谐波
电流
电网背景谐波
死区时间
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职称材料
多谐波源下分布式电源并网逆变器的谐波抑制策略
被引量:
23
5
作者
杨权
梁永昌
+2 位作者
魏建荣
刘艺林
袁志聪
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期2908-2920,共13页
在新型电力系统背景下,大量分布式电源与负荷经过电力电子接口接入配电网,由此导致的电网电压畸变将严重威胁分布式电源的并网电流质量,并恶化对配电网中关键负荷的供电电压质量。该文首先量化分析了用户侧分布式电源本地电压谐波与并...
在新型电力系统背景下,大量分布式电源与负荷经过电力电子接口接入配电网,由此导致的电网电压畸变将严重威胁分布式电源的并网电流质量,并恶化对配电网中关键负荷的供电电压质量。该文首先量化分析了用户侧分布式电源本地电压谐波与并网电流谐波同时抑制的制约关系,提出一种混合谐波抑制策略,包含电压谐波反馈控制环与电网流控电压补偿环,本地电压谐波控制环基于负反馈控制减小输出谐波阻抗,而并网电流控制补偿器通过产生补偿电压等效缩小并网线路谐波导纳,从而实现分布式电源对本地负载电压谐波与并网电流谐波的协同治理;然后,建立系统的小信号模型,研究系统参数摄动对其稳定性与鲁棒性的影响;最后,通过实验验证了所提策略的有效性。
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关键词
分布式电源
非线性负载
电网背景谐波
谐波
治理
并网逆变器
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职称材料
基于虚拟阻抗重塑的变压器耦合逆变器控制策略
被引量:
2
6
作者
洪芦诚
安闪闪
+1 位作者
徐佳裕
唐润悦
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期1280-1288,共9页
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...
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.
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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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职称材料
题名
弱电网下单相LCL并网逆变器改进电流控制策略
1
作者
李玉东
侯岩
李佩峰
段乾超
王晓卫
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
河南理工大学河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室
西安理工大学电气工程学院
出处
《电气工程学报》
北大核心
2025年第1期119-130,共12页
基金
国家自然科学基金(61703144)
河南省自然科学基金(182300410480)资助项目。
文摘
针对弱电网下电网阻抗宽范围变化降低并网逆变器系统稳定性、电网背景谐波导致并网电流波形畸变以及电压前馈自校正滤波产生正向谐振尖峰的问题,提出一种电压前馈自校正滤波结合逆变器系统并联自适应虚拟阻抗的控制策略。首先建立单相LCL型并网逆变器模型,分析电网阻抗对逆变器系统的影响,通过电压前馈自校正滤波提升逆变器系统的相位裕度,然后采用逆变器并联自适应虚拟阻抗的控制策略,削弱电压前馈自校正滤波产生的正向谐振尖峰,进一步提升逆变器系统的相位裕度,保证逆变器系统具有较好的动稳态性能,降低电网背景谐波对并网电流的影响,提升逆变器系统对弱电网的适应性。最后在Matlab/Simulink中建立仿真模型并搭建DSP电能变换试验平台,验证所提控制策略的有效性与实用性。
关键词
弱
电网
电网
阻抗
电网背景谐波
自校正滤波
自适应虚拟阻抗
系统相位裕度
Keywords
Weak power grid
grid impedance
grid voltage background harmonics
self-tuning filtering
adaptive virtual impedance
system phase margin
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
不平衡及谐波电网下基于静止坐标系的并网逆变器直接功率控制
被引量:
17
2
作者
沈永波
年珩
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期114-122,146,共10页
文摘
为提高电网不平衡及电网背景谐波下电压源并网逆变器的运行性能,以静止坐标系下并网逆变器数学模型为基础,提出不平衡及谐波电网下并网逆变器的直接功率控制策略,实现输出功率平稳或输出电流平衡且正弦的两个独立的控制目标。所提控制策略使用降阶广义积分器实现对电网电压基频分量的快速准确提取,从而计算得到输出电流平衡且正弦控制目标下的功率参考补偿项。所提控制策略使用矢量比例积分谐振器实现对功率参考中波动分量的精确控制。最后通过构建并网逆变器实验系统,对所提控制策略的可行性和有效性进行了实验验证。
关键词
电网
不平衡
电网背景谐波
电压源并网逆变器
直接功率控制
降阶广义积分器
矢量比例积分控制器
Keywords
Unbalanced grid, harmonic grid, voltage source grid-connected inverter, direct powercontrol, reduced order generalized integrator, vector proportional integrator
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法
被引量:
14
3
作者
黄媛
罗安
王逸超
机构
湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心
湖南科技大学信息与电气工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第24期213-222,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(51237003)
国家高技术研究发展计划(863计划)(2011AA05A301)资助
文摘
为了简化三相并网逆变器的谐波补偿控制,同时提高并网逆变器对电网背景谐波电压的抗干扰性能,提出一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法,该方法将本地谐波补偿和抗电网背景谐波电压扰动在三相并网逆变器控制中予以统一考虑。所提控制方法可根据控制目标的不同,在谐波抑制和谐波补偿两种模式下灵活切换。谐波补偿模式,在不需要进行谐波电流检测的前提下,可实现对本地负载谐波电流的有效补偿,简化了谐波补偿时并网逆变器的控制操作;谐波抑制模式,可抑制电网背景谐波电压对逆变器输出电流的负面影响,从而提高并网逆变器的抗干扰能力。通过对同步旋转坐标系下控制器到静止坐标系的等效变换,建立了整个控制系统在静止坐标系的频域模型,分析了系统的频域跟踪特性和稳定性。仿真与实验结果证明了所提方法的有效性。
关键词
并网逆变器
谐波
补偿
谐波
检测
同步旋转坐标系
电网背景谐波
Keywords
Grid-connected inverters
harmonic compensation
harmonic detection
synchronous rotating reference frame
grid background harmonic
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
双馈风电机组并网运行下谐波电流建模与特性分析
被引量:
35
4
作者
年珩
周骐
吴超
朱琼锋
机构
浙江大学电气工程学院
新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第17期5037-5048,共12页
基金
新能源与储能运行控制国家重点实验室开放基金(NYB51201801990)~~
文摘
在新能源发电并网容量日益增多、电网对新能源电站电能质量准确评估提出更高要求的背景下,该文建立考虑电网背景谐波和开关死区特性的双馈风电机组并网输出谐波电流解析模型,以准确描述并网电流的整次频率分量和非整次频率分量的幅值和相位信息。同时,深入分析电网背景谐波电压幅值相位、运行工况、控制延时等多种因素对谐波电流特性的影响机理。最后,通过仿真建模和实际风场检测等手段对所建谐波电流模型的准确性进行验证。
关键词
双馈风电机组
谐波
电流
电网背景谐波
死区时间
Keywords
doubly fed induction generator based wind turbine
harmonic current
background harmonic voltage
dead time
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
多谐波源下分布式电源并网逆变器的谐波抑制策略
被引量:
23
5
作者
杨权
梁永昌
魏建荣
刘艺林
袁志聪
机构
广东电网有限责任公司东莞供电局
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期2908-2920,共13页
基金
广东电网有限责任公司2019年营销费资助项目(031900MY62190054)。
文摘
在新型电力系统背景下,大量分布式电源与负荷经过电力电子接口接入配电网,由此导致的电网电压畸变将严重威胁分布式电源的并网电流质量,并恶化对配电网中关键负荷的供电电压质量。该文首先量化分析了用户侧分布式电源本地电压谐波与并网电流谐波同时抑制的制约关系,提出一种混合谐波抑制策略,包含电压谐波反馈控制环与电网流控电压补偿环,本地电压谐波控制环基于负反馈控制减小输出谐波阻抗,而并网电流控制补偿器通过产生补偿电压等效缩小并网线路谐波导纳,从而实现分布式电源对本地负载电压谐波与并网电流谐波的协同治理;然后,建立系统的小信号模型,研究系统参数摄动对其稳定性与鲁棒性的影响;最后,通过实验验证了所提策略的有效性。
关键词
分布式电源
非线性负载
电网背景谐波
谐波
治理
并网逆变器
Keywords
Distributed generations
nonlinear loads
distorted grid
harmonic suppression
grid-connected inverter
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于虚拟阻抗重塑的变压器耦合逆变器控制策略
被引量:
2
6
作者
洪芦诚
安闪闪
徐佳裕
唐润悦
机构
东南大学电气工程学院
国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期1280-1288,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52077039).
文摘
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
Keywords
grid-connected inverter
grid background harmonics
grid voltage full feedforward
stability
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弱电网下单相LCL并网逆变器改进电流控制策略
李玉东
侯岩
李佩峰
段乾超
王晓卫
《电气工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
不平衡及谐波电网下基于静止坐标系的并网逆变器直接功率控制
沈永波
年珩
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
17
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职称材料
3
一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法
黄媛
罗安
王逸超
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
14
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职称材料
4
双馈风电机组并网运行下谐波电流建模与特性分析
年珩
周骐
吴超
朱琼锋
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
35
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职称材料
5
多谐波源下分布式电源并网逆变器的谐波抑制策略
杨权
梁永昌
魏建荣
刘艺林
袁志聪
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
23
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职称材料
6
基于虚拟阻抗重塑的变压器耦合逆变器控制策略
洪芦诚
安闪闪
徐佳裕
唐润悦
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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