基于阻尼谐振的光伏并网逆变器谐波补偿控制 harmonic compensation control of grid-connected inverter based on damping resonance.pdfVIP

第31卷第1期 电力自动化设备 V01．31No．1 2011年1月 Ele(-tri(’Power．～utomation Equipment Jan．2011囝 基于阻尼谐振的光伏并网逆变器谐波补偿控制 戴训江，晁 勤，樊艳芳 (新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830008) 摘要：基于带阻尼谐振的谐波补偿通用积分器算法。建立光伏并网逆变器的开环模型和闭环模型，提出参考 电流跟踪补偿和低次谐波补偿的数学模型，模型的bode图分析表明应选择较小的阻尼系数、较大的衰减谐 波次数和较大的比例增益。以实现有选择的谐波补偿。有效滤除电流的谐波分量。在此基础上，进一步研究电 网电压同步和系统对电网阻抗变化的灵敏度等关键问题，分析表明：阻尼系数和被滤除谐波次数的增加，将 使电网同步恶化：电网电感增加也将恶化相位裕度。提出集成最大功率跟踪控制算法、PLL锁相环技术和阻 尼谐振谐波补偿控制器的统一协调的控制策略。能模拟系统输入／输出变化，以及控制器的动态调节功能。仿 真结果表明基于阻尼谐振的谐波补偿算法。能将注入电网的总谐波畸变率减小为1．5％，功率因数接近1，满 足光伏并入电网的要求。 关键词：阻尼；谐振；并网逆变器；谐波补偿 中图分类号：TM464 文献标识码：A 暂态响应等，使其在谐振频率处的增益有限，能实现 0引言 数字化控制．从而解决通用积分器固有的自身不稳 光伏逆变器接入电网应符合国际IEEE标准。如定问题：81。 功率因数、人身安全、设备保护等。逆变器提供的电 1 系统模型与并网要求 能质鼍由电压、频率和谐波参数衡量，若偏离限定 值则意味着出现不正常运行条件．甚至要求从电网 图1为单相光伏并网逆变器拓扑结构，其中，“F 解列。1j。 为光伏阵列输出直流电压，u。为逆变器输出电压， 光伏并网逆变器的电流控制．最基本的是采用 r，、r2、rc分别为逆变器侧电感￡。、网侧电感L：和滤波 Series Resis— 带有PI补偿的跟踪控制器．PI控制器简单．但有幅电容C等效串联电阻ESR(Equivalent 值和相位的稳态误差：目前也有基于重复性控制理 tor)，电网模型为基于电网电感L。和串联等效电阻rs V／50 论的算法r2]．具有良好的控制效果，但设计和执行复 的低压电网模型(220 Hz)。 杂：而采用选择性谐波补偿的线性控制算法使注入 并网 电网电流谐波分量最小。基于阻尼谐振和谐波补偿 ， 的线性控制策略应用于单相和i相光伏并网逆变 ￡。{ 器．能获得良好的效果，3]。这种控制也能应用于非光 铀i 一姆 k酉函 伏系统控制．如有源PWM整流器、有源逆变器．4J、不 “。∈ 间断电源和动态电压恢复㈣。有选择谐波补偿线性 控制由一组通用积分器组成[6]，通过调整二阶带通 图1单相光伏并网逆变器拓扑结构 of