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弱电网下基于电容电压全前馈的LCL型并网逆变器稳定性控制
被引量:
14
1
作者
段晓宁
李萍
+2 位作者
赵峰
陈硕
王久和
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期2140-2151,共12页
针对LCL型并网逆变器在弱电网条件下背景谐波影响并网电能质量,及电网阻抗波动易引发系统稳定性等问题,提出了基于LCL滤波器电容电压全前馈的并网电流延迟级联反馈控制策略。该控制策略在利用电容电压全前馈来抑制电网电压畸变对并网电...
针对LCL型并网逆变器在弱电网条件下背景谐波影响并网电能质量,及电网阻抗波动易引发系统稳定性等问题,提出了基于LCL滤波器电容电压全前馈的并网电流延迟级联反馈控制策略。该控制策略在利用电容电压全前馈来抑制电网电压畸变对并网电流影响的前提下,引入并网电流纯延迟反馈环节以提高LCL型并网逆变器的相角稳定裕度,与此级联的比例延迟环节等效为有源阻尼,以提高LCL型并网逆变器的幅值稳定裕度,由此来适应弱电网下LCL滤波器谐振频率较宽范围的偏移。SIMULINK仿真与MT6020实验平台的试验结果表明:并网电流延迟级联反馈控制拓展了LCL型逆变系统在弱电网下谐振频率偏移的稳定范围,使得系统鲁棒性提高;与稳定性控制解耦的电容电压全前馈控制能够保障逆变器在电网电压畸变时,以并网电流正弦度高、谐波畸变率低、功率因数高的工况稳定运行。
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关键词
弱
电网
电容
电压
全
前馈
延迟级联反馈
相角裕度
幅
值
裕度
稳定性
控制
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职称材料
一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略
2
作者
赖辉
苗虹
+3 位作者
吴雪峰
杨效
曾成碧
李林
《工程科学与技术》
2025年第5期156-166,共11页
孤岛模式的微电网中,本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异,导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此,提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先,分析了基于下垂控制的并联逆...
孤岛模式的微电网中,本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异,导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此,提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先,分析了基于下垂控制的并联逆变器功率传输特性。在双环控制中引入虚拟阻抗,使系统等效阻抗呈感性,实现低压微电网有功/无功解耦控制。其次,在无功控制环中引入积分修正项,以无功功率偏差为驱动,调节逆变器输出电压,实现自适应无功均分。此外,为抑制因大规模负荷投切造成的母线电压频率和幅值偏移,分别在有功和无功控制环中引入频率和幅值补偿项,并从功率控制环动态响应的角度分析了频率及幅值补偿系数的选取原则。同时,在有功控制环中引入有功修正项,其功率传输特性表明引入有功修正能消除因频率补偿造成的有功偏差。将所提策略与传统下垂控制和基于虚拟阻抗的下垂控制进行仿真比较,仿真结果表明:在系统等效阻抗变化场景下,所提控制能实现自适应无功均分,无功均分精度不受系统等效阻抗变化影响;在逆变器即插即用场景下,所提策略能根据逆变器投切情况合理分配功率;在两种场景下,所提策略均能在实现有功及无功均分的前提下降低母线电压幅值和频率偏差,改善母线电压质量。
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关键词
孤岛微
电网
下垂
控制
无功功率均分
频率
补偿
幅
值
补偿
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职称材料
基于改进下垂控制的微电网运行控制研究
被引量:
45
3
作者
陈丽娟
王致杰
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期16-21,共6页
微电网中,采用下垂控制的微电源,线路阻抗差异、输出电压幅值不等以及微电网复杂结构等因素均会导致微电源输出无功功率不能达到均分的效果,使微电源间出现无功环流。为解决这一问题,提出了一种改进的下垂控制策略。即在传统无功下垂控...
微电网中,采用下垂控制的微电源,线路阻抗差异、输出电压幅值不等以及微电网复杂结构等因素均会导致微电源输出无功功率不能达到均分的效果,使微电源间出现无功环流。为解决这一问题,提出了一种改进的下垂控制策略。即在传统无功下垂控制中加入线路压降和微电源接入点电压幅值反馈量作为无功下垂控制的补偿量,有效跟踪微电网电压变化,改善输出电压幅值不等的状况。在Matlab/Simlink中搭建微电网仿真模型。仿真结果表明,改善的下垂控制能够大大提高无功均分的分配精度,提高微电网的系统稳定性。
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关键词
微
电网
下垂
控制
无功环流
线路压降
电压
幅
值
反馈
无功均分
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职称材料
下垂控制逆变器中并网功率控制策略
被引量:
13
4
作者
陶勇
邓焰
+1 位作者
陈桂鹏
何湘宁
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第22期115-124,共10页
下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流。然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到。实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅...
下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流。然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到。实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅值波动的影响,并且传统下垂控制中无功功率控制本身就存在静态误差。因此提出了电网频率和电网电压幅值前馈控制来抑制电网波动对功率控制的影响,另外基于此提出公共耦合点电压幅值控制实现无功功率的无静差跟踪。基于提出的控制策略实现了下垂控制逆变器并网功率的精确稳定控制。
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关键词
下垂
控制
电网
波动
并网功率
控制
电网频率和电网电压幅值前馈控制
公共耦合点
电压
幅
值
控制
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职称材料
基于调制比定向偏移控制的孤岛检测方法
被引量:
8
5
作者
刘思佳
庄圣贤
谢茂军
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期132-139,共8页
根据孤岛发生时电压幅值变化特点及并网逆变器脉宽调制控制原理,提出一种基于调制比定向偏移控制的主动式孤岛检测方法。该方法采用调制比参数作为脉宽调制的电压控制信号,可在孤岛状态下改变系统公共耦合点的电压幅值。通过调制比定向...
根据孤岛发生时电压幅值变化特点及并网逆变器脉宽调制控制原理,提出一种基于调制比定向偏移控制的主动式孤岛检测方法。该方法采用调制比参数作为脉宽调制的电压控制信号,可在孤岛状态下改变系统公共耦合点的电压幅值。通过调制比定向偏移的控制方法,孤岛发生时可将电压幅值加速降低至检测阈值,实现无盲区孤岛检测,同时不会对电能质量产生负面影响。与传统的电压幅值检测方法相比,该方法有效提高了在不同有功功率环境中检测速度的稳定性,并消除了在最大功率状态时存在的检测失效问题,仿真结果证明了该方法的有效性。
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关键词
微网(微
电网
)
分布式电源
逆变器
并网
孤岛检测
电压
幅
值
调制比
定向偏移
控制
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职称材料
LCL型并网逆变器电流谐波抑制策略研究
被引量:
3
6
作者
刘海洋
董亮辉
+2 位作者
高金峰
王要强
黄文剑
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022年第1期97-102,110,共7页
日益增多的非线性设备使电网电压背景谐波含量增加,并导致逆变器的并网电流畸变。为了抑制并网电流谐波,提出了一种改进电网电压比例前馈控制策略,分析LCL型并网逆变器逆变侧电感值以及滤波电容值对电网电压比例前馈控制策略的影响,得...
日益增多的非线性设备使电网电压背景谐波含量增加,并导致逆变器的并网电流畸变。为了抑制并网电流谐波,提出了一种改进电网电压比例前馈控制策略,分析LCL型并网逆变器逆变侧电感值以及滤波电容值对电网电压比例前馈控制策略的影响,得到了逆变侧电感和滤波电容的优化选择方法,即根据逆变器的性能需求和设备安全需要,确定LCL型并网逆变器逆变侧电感和滤波电容的取值范围,并据此确定合适的电感值,继而通过选取较小的电容值降低并网电流的谐波含量,最后在LCL型并网逆变器样机中验证了该控制策略和优化方法的有效性。实验结果表明:采用基于滤波参数优化选择的电网电压比例前馈控制策略后,LCL型并网逆变器并网电流的总谐波畸变率由4.04%降至2.58%,对于谐波含量较高的3、5次低次谐波,均由2%降至1%以下,提高了逆变器的性能。
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关键词
LCL滤波器
谐振
频率
并网逆变器
电网
电压
前馈
控制
参数设计
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职称材料
题名
弱电网下基于电容电压全前馈的LCL型并网逆变器稳定性控制
被引量:
14
1
作者
段晓宁
李萍
赵峰
陈硕
王久和
机构
北京信息科技大学自动化学院
中国科学院电工研究所
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期2140-2151,共12页
基金
国家自然科学基金(51777012
51907189)
北京信息科技大学科研类分类发展重点研究培育项目(2021YJPY213)。
文摘
针对LCL型并网逆变器在弱电网条件下背景谐波影响并网电能质量,及电网阻抗波动易引发系统稳定性等问题,提出了基于LCL滤波器电容电压全前馈的并网电流延迟级联反馈控制策略。该控制策略在利用电容电压全前馈来抑制电网电压畸变对并网电流影响的前提下,引入并网电流纯延迟反馈环节以提高LCL型并网逆变器的相角稳定裕度,与此级联的比例延迟环节等效为有源阻尼,以提高LCL型并网逆变器的幅值稳定裕度,由此来适应弱电网下LCL滤波器谐振频率较宽范围的偏移。SIMULINK仿真与MT6020实验平台的试验结果表明:并网电流延迟级联反馈控制拓展了LCL型逆变系统在弱电网下谐振频率偏移的稳定范围,使得系统鲁棒性提高;与稳定性控制解耦的电容电压全前馈控制能够保障逆变器在电网电压畸变时,以并网电流正弦度高、谐波畸变率低、功率因数高的工况稳定运行。
关键词
弱
电网
电容
电压
全
前馈
延迟级联反馈
相角裕度
幅
值
裕度
稳定性
控制
Keywords
weak grid
full feedforward of capacitor voltage
grid-connected current delay cascade feedback
phase angle margin
amplitude margin
stability control
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略
2
作者
赖辉
苗虹
吴雪峰
杨效
曾成碧
李林
机构
四川大学电气工程学院
出处
《工程科学与技术》
2025年第5期156-166,共11页
基金
四川省重点科技项目(2023YFG0198)
四川省重点科技项目(2022YFG0300)
成都市创新技术项目(2022-YF05-00081-SN)。
文摘
孤岛模式的微电网中,本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异,导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此,提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先,分析了基于下垂控制的并联逆变器功率传输特性。在双环控制中引入虚拟阻抗,使系统等效阻抗呈感性,实现低压微电网有功/无功解耦控制。其次,在无功控制环中引入积分修正项,以无功功率偏差为驱动,调节逆变器输出电压,实现自适应无功均分。此外,为抑制因大规模负荷投切造成的母线电压频率和幅值偏移,分别在有功和无功控制环中引入频率和幅值补偿项,并从功率控制环动态响应的角度分析了频率及幅值补偿系数的选取原则。同时,在有功控制环中引入有功修正项,其功率传输特性表明引入有功修正能消除因频率补偿造成的有功偏差。将所提策略与传统下垂控制和基于虚拟阻抗的下垂控制进行仿真比较,仿真结果表明:在系统等效阻抗变化场景下,所提控制能实现自适应无功均分,无功均分精度不受系统等效阻抗变化影响;在逆变器即插即用场景下,所提策略能根据逆变器投切情况合理分配功率;在两种场景下,所提策略均能在实现有功及无功均分的前提下降低母线电压幅值和频率偏差,改善母线电压质量。
关键词
孤岛微
电网
下垂
控制
无功功率均分
频率
补偿
幅
值
补偿
Keywords
parallel inverter
droop control
reactive power sharing
frequency compensation
voltage compensation
分类号
TM464 [电气工程]
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职称材料
题名
基于改进下垂控制的微电网运行控制研究
被引量:
45
3
作者
陈丽娟
王致杰
机构
上海电机学院
出处
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期16-21,共6页
基金
国家自然科学基金(11304200)
上海自然科学基金(14ZR1417200
+2 种基金
15ZR1417300)
上海市教委创新基金项目(14YZ157
15ZZ106)~~
文摘
微电网中,采用下垂控制的微电源,线路阻抗差异、输出电压幅值不等以及微电网复杂结构等因素均会导致微电源输出无功功率不能达到均分的效果,使微电源间出现无功环流。为解决这一问题,提出了一种改进的下垂控制策略。即在传统无功下垂控制中加入线路压降和微电源接入点电压幅值反馈量作为无功下垂控制的补偿量,有效跟踪微电网电压变化,改善输出电压幅值不等的状况。在Matlab/Simlink中搭建微电网仿真模型。仿真结果表明,改善的下垂控制能够大大提高无功均分的分配精度,提高微电网的系统稳定性。
关键词
微
电网
下垂
控制
无功环流
线路压降
电压
幅
值
反馈
无功均分
Keywords
micro-grid
droop control
reactive circulating current
voltage drop of line
voltage amplitude feedback
reactive power sharing
分类号
TM732 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
下垂控制逆变器中并网功率控制策略
被引量:
13
4
作者
陶勇
邓焰
陈桂鹏
何湘宁
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22期115-124,共10页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA050202)
文摘
下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流。然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到。实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅值波动的影响,并且传统下垂控制中无功功率控制本身就存在静态误差。因此提出了电网频率和电网电压幅值前馈控制来抑制电网波动对功率控制的影响,另外基于此提出公共耦合点电压幅值控制实现无功功率的无静差跟踪。基于提出的控制策略实现了下垂控制逆变器并网功率的精确稳定控制。
关键词
下垂
控制
电网
波动
并网功率
控制
电网频率和电网电压幅值前馈控制
公共耦合点
电压
幅
值
控制
Keywords
Droop control, grid fluctuation, power flow control, feedforward control of gridfrequency and voltage magnitude, voltage magnitude control of common coupling point
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于调制比定向偏移控制的孤岛检测方法
被引量:
8
5
作者
刘思佳
庄圣贤
谢茂军
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期132-139,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51177137)~~
文摘
根据孤岛发生时电压幅值变化特点及并网逆变器脉宽调制控制原理,提出一种基于调制比定向偏移控制的主动式孤岛检测方法。该方法采用调制比参数作为脉宽调制的电压控制信号,可在孤岛状态下改变系统公共耦合点的电压幅值。通过调制比定向偏移的控制方法,孤岛发生时可将电压幅值加速降低至检测阈值,实现无盲区孤岛检测,同时不会对电能质量产生负面影响。与传统的电压幅值检测方法相比,该方法有效提高了在不同有功功率环境中检测速度的稳定性,并消除了在最大功率状态时存在的检测失效问题,仿真结果证明了该方法的有效性。
关键词
微网(微
电网
)
分布式电源
逆变器
并网
孤岛检测
电压
幅
值
调制比
定向偏移
控制
Keywords
microgrid
distributed generator
inverter
grid connection
islanding detection
voltage magnitude
modulationratio
directional shift control
分类号
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
LCL型并网逆变器电流谐波抑制策略研究
被引量:
3
6
作者
刘海洋
董亮辉
高金峰
王要强
黄文剑
机构
郑州大学电气工程学院
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022年第1期97-102,110,共7页
基金
河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2019GGJS011)。
文摘
日益增多的非线性设备使电网电压背景谐波含量增加,并导致逆变器的并网电流畸变。为了抑制并网电流谐波,提出了一种改进电网电压比例前馈控制策略,分析LCL型并网逆变器逆变侧电感值以及滤波电容值对电网电压比例前馈控制策略的影响,得到了逆变侧电感和滤波电容的优化选择方法,即根据逆变器的性能需求和设备安全需要,确定LCL型并网逆变器逆变侧电感和滤波电容的取值范围,并据此确定合适的电感值,继而通过选取较小的电容值降低并网电流的谐波含量,最后在LCL型并网逆变器样机中验证了该控制策略和优化方法的有效性。实验结果表明:采用基于滤波参数优化选择的电网电压比例前馈控制策略后,LCL型并网逆变器并网电流的总谐波畸变率由4.04%降至2.58%,对于谐波含量较高的3、5次低次谐波,均由2%降至1%以下,提高了逆变器的性能。
关键词
LCL滤波器
谐振
频率
并网逆变器
电网
电压
前馈
控制
参数设计
Keywords
LCL filter
resonant frequency
grid-connected inverter
feedforward control of grid voltage
parameter design
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弱电网下基于电容电压全前馈的LCL型并网逆变器稳定性控制
段晓宁
李萍
赵峰
陈硕
王久和
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
14
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职称材料
2
一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略
赖辉
苗虹
吴雪峰
杨效
曾成碧
李林
《工程科学与技术》
2025
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职称材料
3
基于改进下垂控制的微电网运行控制研究
陈丽娟
王致杰
《电力系统保护与控制》
EI
CSCD
北大核心
2016
45
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职称材料
4
下垂控制逆变器中并网功率控制策略
陶勇
邓焰
陈桂鹏
何湘宁
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于调制比定向偏移控制的孤岛检测方法
刘思佳
庄圣贤
谢茂军
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2015
8
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职称材料
6
LCL型并网逆变器电流谐波抑制策略研究
刘海洋
董亮辉
高金峰
王要强
黄文剑
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022
3
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