LCL濾波三電平并網(wǎng)逆變器有源阻尼控制
為了抑制LCL濾波器的諧振,在工程中通常給電容支路上串聯(lián)或并聯(lián)一定值的電阻,利用電阻的阻尼作用來穩(wěn)定系統(tǒng)。這種方法簡單可靠,不用改變算法,但由于阻尼電阻損耗的存在,會使系統(tǒng)效率有所下降。另一種方法是通過算法來抑制諧振的有源阻尼控制,如在控制閉環(huán)中采用虛擬電阻、超前滯后環(huán)節(jié)、雙帶通濾波器、電容支路電壓高頻分量、遺傳算法、虛擬阻尼功率等方法亦可達到抑制效果,并且不會引起系統(tǒng)額外的損耗。由于虛擬電阻有源阻尼控制法物理意義明確,易于實現(xiàn),因此得到了一些應(yīng)用。
圖3為在LCL濾波器電容支路串聯(lián)電阻后,逆變器網(wǎng)側(cè)等效結(jié)構(gòu)框圖,經(jīng)變換后可以等效為圖4所示結(jié)構(gòu),其中虛線框內(nèi)為采用L濾波器逆變器網(wǎng)側(cè)等效結(jié)構(gòu)圖。
虛擬電阻有源阻尼控制的思想就是采用算法來模擬sRC部分,以實現(xiàn)與電容支路串入電阻相同的阻尼作用。圖2中,LCL濾波器串入2 Ω和
5 Ω電阻后,隨著電阻的增加,雖然高頻段的濾波衰減減慢,但對諧振點的抑制效果增強。圖5為模擬電容支路串電阻的虛擬電阻有源阻尼環(huán)節(jié),將其增加到系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)中以抑制諧振。
2.3 相位補償
LCL濾波型并網(wǎng)逆變器直接通過反饋網(wǎng)側(cè)電流進行控制,屬于不穩(wěn)定系統(tǒng),所以通常采用逆變器側(cè)電流作為反饋量進行閉環(huán)控制以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。但由于電容支路的存在,使網(wǎng)側(cè)電流與電網(wǎng)電壓存在相位差,并且相位差的大小會隨著并網(wǎng)電流的不同有所改變,無法做到單位功率因數(shù)并網(wǎng)或可控功率因數(shù)運行。
圖6為并網(wǎng)逆變器雙閉環(huán)控制框圖。這里將電容支路電流反饋到控制閉環(huán)來補償該相位差,將電容支路瞬時功率q軸分量經(jīng)低通濾波器作為控制系統(tǒng)無功電流給定進行相位補償。
電源濾波器相關(guān)文章:電源濾波器原理
矢量控制相關(guān)文章:矢量控制原理 數(shù)字濾波器相關(guān)文章:數(shù)字濾波器原理
評論