针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目...针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。展开更多
电容电流反馈有源阻尼是抑制并网逆变器中LCL滤波器谐振的有效方式。然而,由于实际电网存在变化的电网阻抗,LCL滤波器的谐振频率会在宽范围内变化,使得电容电流反馈系数的选取变得困难。特别地,当谐振频率等于1/6的采样频率(fs/6)时,无...电容电流反馈有源阻尼是抑制并网逆变器中LCL滤波器谐振的有效方式。然而,由于实际电网存在变化的电网阻抗,LCL滤波器的谐振频率会在宽范围内变化,使得电容电流反馈系数的选取变得困难。特别地,当谐振频率等于1/6的采样频率(fs/6)时,无论选取多大的电容电流反馈系数,系统都无法稳定。研究适应电网阻抗宽范围变化的电容电流反馈系数的设计方法,针对不同的谐振频率,推导出系统稳定时的幅值裕度要求,通过分析电网阻抗对幅值裕度的影响,得到最优的电容电流反馈系数。采用这个反馈系数时,除了谐振频率等于fs/6之外,系统都能保持稳定。进一步地,为了提高谐振频率等于fs/6时系统的稳定性,提出环路增益的相位滞后补偿方法。最后,在一台6 k W的原理样机进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。展开更多
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China (62173150)the Science and Technology Innovation Project of Shunde,Foshan(2230218004224)the Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation-the Key Joint Research Project (2022B1515120003)。
文摘针对如何减少三电平LCL并网逆变器电能损耗的问题,提出一种基于事件触发条件的有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略。首先,建立三电平LCL型并网逆变器并网电流预测模型。然后,根据控制目标构造FCS-MPC代价函数,并且根据系统的输入-状态稳定原理和事件触发控制的思想设计并网电流误差的事件触发条件和阈值,以减少逆变器稳定运行时的冗余开关操作,提高能量变换效率。MATLAB/Simulink仿真实验与硬件在环实验结果表明,所提出的控制策略能够保证并网逆变器稳定工作时输出电流质量前提下有效降低开关频率,设计的硬件在环实验系统可以被应用于电气工程及其自动化专业学生课堂与实验教学。
文摘电容电流反馈有源阻尼是抑制并网逆变器中LCL滤波器谐振的有效方式。然而,由于实际电网存在变化的电网阻抗,LCL滤波器的谐振频率会在宽范围内变化,使得电容电流反馈系数的选取变得困难。特别地,当谐振频率等于1/6的采样频率(fs/6)时,无论选取多大的电容电流反馈系数,系统都无法稳定。研究适应电网阻抗宽范围变化的电容电流反馈系数的设计方法,针对不同的谐振频率,推导出系统稳定时的幅值裕度要求,通过分析电网阻抗对幅值裕度的影响,得到最优的电容电流反馈系数。采用这个反馈系数时,除了谐振频率等于fs/6之外,系统都能保持稳定。进一步地,为了提高谐振频率等于fs/6时系统的稳定性,提出环路增益的相位滞后补偿方法。最后,在一台6 k W的原理样机进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。
