基于準(zhǔn)PR控制器和陷波器的H6拓?fù)鋯蜗嗖⒕W(wǎng)逆變器研究
2018-12-12 07:35:28黃冠殳國華周清文
電氣自動(dòng)化
2018年6期
黃冠， 殳國華， 周清文
(上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海 200240)
0 引 言
兩級(jí)式單相非隔離光伏并網(wǎng)逆變器具有效率高、體積小和成本低等特點(diǎn)，在分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于傳統(tǒng)H4拓?fù)洳痪邆渎╇娏饕种颇芰Γ瑖鴥?nèi)外學(xué)者提出一些新型拓?fù)洌鏗5拓?fù)洹6拓?fù)浜虷eric拓?fù)涞龋渲蠬6拓?fù)淠軌蛴行б种坡╇娏鳎哂锌傊C波畸變率(Total Harmonics Distortion, THD)小和效率高等優(yōu)點(diǎn)，且不存在專利封鎖。
光伏并網(wǎng)逆變器常用的控制算法有：比例積分(Proportional Integral,PI)控制、電流滯環(huán)控制、重復(fù)控制和比例諧振(Proportional Resonance,PR)控制等。PI控制控制原理簡單、可靠性高，但無法實(shí)現(xiàn)對(duì)正弦參考信號(hào)零穩(wěn)態(tài)誤差跟蹤；電流滯環(huán)控制穩(wěn)定性好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、簡單易于實(shí)現(xiàn)[1]，但其開關(guān)頻率不固定。重復(fù)控制可以對(duì)周期性信號(hào)進(jìn)行無靜差跟蹤，但其動(dòng)態(tài)性能較差[2]。PR控制雖然能夠在基波頻率處實(shí)現(xiàn)零穩(wěn)態(tài)誤差控制，但其易受電網(wǎng)頻率波動(dòng)影響。本文將準(zhǔn)PR控制引入到電流內(nèi)環(huán)控制中，準(zhǔn)PR控制既保留了PR控制在基波頻率處的高增益，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)頻率波動(dòng)的敏感度較低。
由于逆變器輸出電壓、電流同頻同相，輸出功率除含有直流項(xiàng)外，還含有二次諧波項(xiàng)，此二次諧波項(xiàng)造成直流電壓出現(xiàn)二次紋波，而這個(gè)二次紋波將導(dǎo)致并網(wǎng)電流中出現(xiàn)嚴(yán)重的三次諧波，并導(dǎo)致并網(wǎng)電流THD增大。通過在電壓外環(huán)引入陷波器(Bandstop Filters,BSF)，可有效抑制并網(wǎng)電流中的三次諧波。
1 H6拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理分析
1.1 主電路拓?fù)?/h3>
H6拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，S1～S4為高頻開關(guān)管，S5、S6為低頻開關(guān)管，D1、D2為續(xù)流二極管，L1、L2為濾波電感，C1為濾波電容，Cdc為直流母線電容。……
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