基于改进锁相环的单相光伏并网逆变器研制
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第51卷第17期电力系统保护与控制Vol.51 No.17 2023年9月1日Power System Protection and Control Sept. 1, 2023 DOI: 10.19783/ki.pspc.230157基于改进调制的两级式单相光伏并网逆变器前级二次谐波抑制张鸿博,熊军华, 李继方(华北水利水电大学电气工程学院,河南 郑州 450045)摘要:为抑制两级式单相光伏并网逆变器前级电路中的二次谐波电流,利用开关周期平均模型对前级电路中二次谐波电流产生的原因进行了分析,基于此提出了抑制二次谐波电流的改进调制方法。
该方法根据实时采样得到的母线电压修正占空比,无需复杂的运算处理,易于实现。
进一步分析了改进调制方法下前级Boost电路的小信号传递函数,提出了欠阻尼条件下基于微分先行PID算法的光伏电池最大功率点电压跟踪方法。
仿真表明,改进后的两级式单相光伏并网逆变器最大功率点跟踪过程振荡小,光伏电池输出电流平稳,二次谐波电流抑制效果显著。
关键词:并网逆变器;二次谐波;抑制;开关周期平均;调制Front-stage second harmonic suppression of a two-stage single-phase photovoltaicgrid-connected inverter based on improved modulationZHANG Hongbo, XIONG Junhua, LI Jifang(College of Electrical Engineering, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China)Abstract: To suppress the second harmonic current in the front-stage circuit of a two-stage single-phase photovoltaic grid-connected inverter, the causes of the second harmonic current in the front-stage circuit are analyzed using a switching period average model, and based on this an improved modulation method for suppressing the second harmonic current is proposed. This method corrects the duty ratio according to the bus voltage obtained by real-time sampling. This is easy to realize without complicated processing. The small signal transfer function of the front-stage Boost circuit using an improved modulation method is analyzed, and a voltage tracking method of the maximum power point of photovoltaic cells based on a differential ahead PID control algorithm in an under-damped condition is proposed. The simulation results show that the improved two-stage single-phase photovoltaic grid-connected inverter has little oscillation in the maximum power point tracking process, the output current of photovoltaic cells is stable, and the second harmonic current suppression effect is remarkable.This work is supported by the Key Science and Technology Project of Henan Province (No. 222102240072).Key words: grid-connected inverter; second harmonic; suppression; switching period averaging; modulation0 引言单相逆变器输出瞬时功率含有2倍工频的波动,导致直流母线电压叠加大量2倍工频纹波(简称2次纹波)[1]。
单相光伏并网逆变器的研制作者:倪柳柳祁承超来源:《电子技术与软件工程》2015年第19期摘要随着当前我国的科学技术进步,一些先进的技术已经在生活当中得到了实际应用,在电力行业的发展中,与之相关的电力设备和技术在作用的发挥上也愈来愈大。
逆变器是光伏阵列以及电网接口的比较重要的设备,其自身的心梗对整个光伏发电系统性能起着决定性作用,故此,本文主要就光伏并网系统结构以及单相并网逆变器并网控制方法加以阐述,然后对系统总体设计方法及单相光伏并网逆变器控制策略加以探究。
【关键词】单相光伏并网逆变器光伏发电系统设计当前人类对电力能源的需求量愈来愈大,对电力能源的问题进行解决就成了重要的内容,在光伏发电这一重要的新能源发展过程中就成了发展的亮点。
太阳能光伏发电系统的运行方式能够分为离网运行以及并网运行两个重要的类型,并网型的太阳能光伏发电系统又能够分为集中式大型并网光伏系统以及分散式小型并网光伏系统。
通过对单相光伏并网逆变器进行理论研究对实际的系统操作运行效率提升就有着指导意义。
1 光伏并网系统结构及单相并网逆变器并网控制方法1.1 光伏并网系统结构分析光伏并网系统的结构方面其主要是通过并网逆变器以及光伏阵列等继电保护装置所构成,并网逆变器主要是把光伏电池所发的电能逆变成正弦电流并入到电网当中,而电压型的逆变器则是通过电力电子开关器件连接电感所构成,并且是通过脉宽调制形式来向电网进行送电的。
其中的光伏列阵构成要素则是在并网系统当中比较重要的部件,主要就是把光能转换成电能;除此之外还有控制器以及继电保护装置,前者是光伏发电系统的核心部件,控制器主要是对光伏电池最大功率点跟踪控制,保证电能间的平衡,而后者则是对光伏系统以及电力网安全性的保证。
1.2 单相并网逆变器并网控制方法探究为能够将并网逆变器的性能得到有效提升,对并网控制的方法主要就是电流跟踪控制方法,在这一方法中的电流滞环控制法是较为常用的。
在电流滞环控制方法的原理上主要就是把实际电流信号和所需给定指令电流信号加以比较,如果是输出电流处在正弦波上半周期电流信号比滞环电流限定上限大,就可通过T2、T3管进行导通,这样就能够使得电流信号由此而减小。
摘要能源危机和环境问题的不断加剧,推动了清洁能源的发展进程。
太阳能作为一种清洁无污染且可大规模开发利用的可再生能源,具有广阔应用前景。
并且伴随“智能电网”理论的兴起,分布式电力系统正日益受到关注,光伏逆变系统作为分布式电力系统的一种重要形式,使得对该领域的研究具有重要的理论与现实意义。
论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上,探讨了光伏逆变系统的主要关键技术,对直接影响光伏逆变系统的工作效率以及工作状态的最大功率点跟踪控制、光伏逆变器控制等技术进行了详细研究。
为研究光伏逆变系统,本文建立了一套完整的光伏逆变系统模型,主要包括光伏电池模块,前级DC/DC变换器,后级DC/AC逆变器,以及相应的控制模块。
为了提高系统模型的准确性及稳定性,论文设计了一种输出电压随温度光照改变的光伏电池模型,提出了一种基于Boost升压变换器的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,并且将正弦脉冲宽度调制技术(SPWM)应用于逆变器控制。
最后在Matlab/Simulink软件环境下搭建了光伏逆变系统的整体模型,完成系统性的实验验证。
经过仿真实验验证,所提出的光伏逆变系统设计方案正确可行,且输出达到了设计要求,为进一步实现并网功能提供了条件,具有较高的实用参考价值。
关键词:光伏电池;最大功率点跟踪;光伏逆变系统;正弦脉冲调制技术ABSTRACTWith intensify of the energy crisis and environmental problems, the development of clean energy has got a promotion. The solar energy has a broad application because of its friendly-environmental advantage and renewable property. With the proposition of the Smart Grid, Distributed Power System has earned more attention. As an important form of Distributed Power System, photovoltaic inverter system is the key of the research in this field.This paper discusses the key techniques of photovoltaic inverter system on the basis of analysis of development and research hotspot of PV inverter system and traverses the main techniques such as maximum power point tracking (MPPT) which has a direct influence on work efficiency and work condition and technology of PV inverter.In order to research PV inverter system, this paper builds an integral model, including PV battery model and DC/DC converter and DC/AC single phase inverter as well as corresponding control models. In order to improve the validity and the stability of the system, the paper uses a PV battery model whose output voltage changes with intensify of the illumination and the real time temperature. And this paper proposes a control method of MPPT on the basis of Boost converter and applies the Sinusoidal PWM in single phase inverter control. At last, we will build an integral PV inverter system by using Matlab/Simulink software, to get a verification and validation.Through many simulation experiments, the proposed photovoltaic inverter system design is correct and feasible. And the output indicators meet the design requirements. The system paves the road to the further implement and grid connection and has a high practical value.KEY WORDS: PV battery;maximum power point tracking (MPPT);PV inverter system;sinusoidal pulse width control (SPWM)目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2光伏并网逆变器技术简介 (2)1.3光伏并网逆变器的国内外现状及发展趋势 (3)1.4本文主要研究内容 (4)第2章光伏并网逆变系统分析 (5)2.1逆变器拓扑结构 (5)2.2并网逆变器输入方式 (5)2.3并网逆变器的隔离方式 (6)2.4 并网逆变系统的方案及其工作原理 (7)2.4.1光伏电池的原理及数学模型 (8)2.4.2前级Boost升压电路工作原理 (10)2.4.3后级单相全桥逆变器的工作原理 (11)2.5最大功率点跟踪模块的原理及分析 (12)2.5.1最大功率点跟踪原理 (12)2.5.2 爬山法 (13)2.6本章小结 (15)第3章光伏并网逆变器的控制及实现 (16)3.1并网逆变器的SPWM技术 (16)3.1.1 SPWM调制技术原理 (16)3.1.2单相单极性SPWM逆变器 (17)3.1.3单相双极性SPWM逆变器 (17)3.2光伏并网逆变器的输出控制 (18)3.2.1并网逆变器的控制目标 (18)3.2.2并网逆变器的输出控制模式 (18)3.3并网电流闭环控制系统数学模型 (21)3.4本章小结 (24)第4章基于SPWM的并网系统MATLAB/Simulink仿真 (25)4.1单相光伏并网逆变系统的仿真 (25)4.2光伏电池模型仿真 (25)4.3并网逆变系统的仿真 (27)4.4系统仿真结果及分析 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 .............................................................................. 错误!未定义书签。
基于改进型锁相环的单相并网逆变器罗耀华;凡绍桂;游江【摘要】单相并网逆变器广泛地应用在新能源发电领域,它的一个关键技术就是对电网电压的锁相。
分析了基于Park变换的锁相环原理,并进行了改进。
针对并网逆变器采用的LCL滤波器,采用了基于电容电流前馈的有源阻尼控制方案,推导了LCL滤波器的模型,在此基础上加入电容电流前馈,推导出加入前馈后的数学模型,给出了不同前馈系数的bode图,分析出不同前馈系数的变化趋势。
通过单相并网逆变器的仿真实验,验证了改进型锁相环和有源阻尼控制的正确性。
搭建了硬件平台,进行了并网硬件实验,验证了以上理论的正确性和可行性。
%Single-phase grid-connected inverter is widely used in the field of new energy power generation , one of its key technologies is phase locked loop of the power grid voltage .The principle of the phase-locked loop based on Park transform was analyzed , and some improvements were made on the basis of this method .For the LCL filter used in the grid-connected inverter , the active damping control scheme based on capacitive current feed-forward was adopted .First the LCL filter model was deduced , on the base of this model the capacitor current feed-forward was added .On the basis of this model the bode diagram was built at different feed-forward coefficient and the change trend at different feed-forward coefficient was analyzed .Then the simulation experiment of single phase grid-connected inverter was made and the hardware platform of it was set up , which verified the correctness of the im-proved phase-locked loop and the active damping control .【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P46-50)【关键词】逆变器;并网;单相锁相环;LCL滤波器;有源阻尼控制;仿真【作者】罗耀华;凡绍桂;游江【作者单位】哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TM464单相并网逆变器需要采集电网电压的相位信息才能完成并网。
本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究摘要随着“绿色环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广,这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。
如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题,因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。
本文以全桥逆变器为对象,详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理,推导了控制方程。
内环通过控制LCL滤波中的电容电流,外环控制滤波后的网侧电流。
大功率并网逆变器的开关频率相对较低,相对于传统的L 型或LC 型滤波器,并网逆变器采用LCL 型输出滤波器具有输出电流谐波小,滤波器体积小的优点,在此基础上本系统设计了LCL滤波器。
本文分析比较了单相逆变器并网采用单闭环和双闭环两种控制策略下的并网电流,并对突加扰动情况下系统动态变化进行了分析。
在完成并网控制系统理论分析的基础上,本文设计并制作了基于TMS320LF2407DSP的数字化控制硬件实验系统,包括DSP 外围电路、模拟量采样及调理电路、隔离驱动电路、保护电路和辅助电源等,最后通过MATLAB仿真软件进行验证理论的可行性,实现功率因数为1的并网要求。
关键词并网逆变器;LCL滤波器;双电流环控制;DSP本科生毕业设计(论文)AbstractWith the concept of”Green and Environmental Protection”was proposed.All kinds of new energy exploitation program are in the rapid promotion,which is in order to solve the power shortage,pollution and other issues.It makes exploring renewable energy feedback the grid technology has a very important practical significance.How to deliver power into the grid reliably and quality is an important problem,the inverter mat Can transform the electrical energy in the system of the renewable resource to be fed into the grid is becoming one of the hot points in intemational research.Based on the bridge inverter the analysis of the working principle and the deduction of the control equation have been presented. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with capacitor current regulation to stabilize the system. The current regulation is used for the outer grid current control loop. The frequency of switching is slower in the high power grid-connected inverter. Compared with tradition type L or type LC, output filter and output current‟s THD of type LCL are all smaller.So on this basis, the system uses the LCL filter. This paper compares the net current of the single-phase inverter and net single loop and double loop under two control strategies, and the case of sudden disturbance of the dynamic change of the system.In complete control system on the basis of theoretical analysis, design and production of this article is based on TMS320LF2407DSP‟s digital control hardware test system, including the DSP external circuit, analog sampling and conditioning circuit, isolation, driver circuit, protection circuit and auxiliary power, etc., via MATLAB software to validate the feasibility of the theory. Achieve power factor is 1 and network requirements.Keywords Grid-connected inverter;LCL filter; Double current loop control;DSP目录摘要......................................................... III Abstract ...................................................... II 第1章绪论. (1)1.1国内外可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.1 可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.2可再生能源并网发电系统 (3)1.2并网逆变器的研究现状及趋势 (4)1.3本文的结构及主要内容 (6)第2章单相并网逆变器总体设计 (8)2.1并网逆变器组成原理及主体电路硬件设计 (8)2.1.1 系统逆变主体电路拓扑结构及原理 (8)2.1.2 系统主体电路参数设计 (9)2.2逆变器的SPWM调制方式分析 (10)2.3LCL滤波器的设计 (14)2.3.1 利用隔离变压器漏感确定LCL滤波 (14)2.3.2 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (15)2.3.3 LCL滤波器的参数设计 (16)2.4并网控制策略的提出 (18)2.4.1 电流型并网模型分析 (18)2.4.2 几种控制方法分析 (20)2.4.3 使用双电流闭环控制策略 (23)2.5本章小结 (25)第3章系统仿真及结果分析 (26)3.1单相逆变器开环仿真 (26)3.2单相逆变器并网单闭环仿真分析 (27)3.3基于双电流环的单相逆变器并网仿真分析 (28)3.4突加扰动时系统动态分析 (29)3.5本章小结 (31)第4章数字化并网控制系统硬件设计 (32)4.1基于DSP的并网控制系统整体设计 (32)4.2系统电路设计 (33)4.2.1 DSP外围电路设计 (33)4.2.2 模拟信号采样电路 (34)4.2.3 隔离、驱动电路 (36)4.2.4 多功能控制电源设计 (37)4.2.5 保护电路设计 (38)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)附录1 (43)附录2 (52)附录3 (59)第1章绪论第1章绪论1.1 国内外可再生能源开发的现状及前景1.1.1可再生能源开发的现状及前景自20世纪50年代以来,随着经济活动的增加,世界能源消耗急剧上升,世界能源消耗增长了20倍。
单相光伏并网逆变器的研制的开题报告一、选题背景随着全球资源的日益减少和环境问题的不断加剧,人类不断寻求替代能源的方法,阳光资源是一种十分丰富的能源资源,对于发挥太阳能的最大效用,光伏发电技术在近年来得到了广泛的应用发展。
光伏发电中并网逆变器是一个核心部件,它承担了太阳能电池板发出的直流电转变成交流电并向公共电网并网的重要技术任务,同时逆变器的输出与电网的并联关系着非常密切,不合适的并联关系会带来很多不良影响,如整个功率系统可靠性的下降、系统效率的降低、电池板的损耗加剧等。
为此,研制单相光伏并网逆变器,对于光伏发电技术的普及和应用有着重要的意义。
二、研究内容本文主要研究单相光伏并网逆变器的研制,具体研究内容包括:1. 单相光伏并网逆变器的工作原理及理论基础研究。
2. 单相光伏并网逆变器的硬件设计与实现,包括模拟模块、数字模块的设计。
3. 单相光伏并网逆变器的控制策略研究和实现。
4. 单相光伏并网逆变器的测试及分析。
三、研究意义随着我国对清洁能源的重视和对环境保护的要求,光伏发电逆变器的研制对于探索清洁能源领域的应用和推广有着重要的意义,同时也可以有效提升光伏发电系统的效率和逆变器的可靠性。
本研究的成果可以为单相光伏并网逆变器的推广和实用提供理论支持和技术保障,有助于我国清洁能源事业的发展。
四、研究方法本文采用文献调研和实验研究相结合的方式,首先对单相光伏并网逆变器的基本原理和技术要求进行深入了解,然后通过对市场上常见的逆变器进行对比分析,确定设计方案和实验平台,最后进行实验测试和数据分析。
五、研究计划第一阶段:文献调研和相关知识学习(一个月)1. 学习光伏发电理论和发展现状。
2. 学习单相光伏并网逆变器的基础知识和技术要求。
3. 对市场上常见的单相光伏并网逆变器进行调研和分析。
第二阶段:单相光伏并网逆变器的硬件设计(两个月)1. 设计单相光伏并网逆变器的模拟模块和数字模块。
2. 对设计方案进行仿真和优化。
单相光伏并网逆变器的研制单相光伏并网逆变器的研制近年来,随着人们对可再生能源的重视程度不断提升,太阳能光伏发电得到了广泛关注。
光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的系统,其中光伏逆变器作为核心设备起到了至关重要的作用。
光伏逆变器的主要功能是将直流电能转换为交流电能,以满足家庭、企业或工厂的电力供应需求。
单相光伏并网逆变器是一种将光伏发电系统连接到公共电网的设备,可实现电网电能与光伏电能的平稳转换。
它可以将太阳能光伏板发出的直流电能转化为交流电,并与公共电网实现同步运行,从而将多余的电能注入到电力网络中,减少能源浪费,降低环境污染。
因此,单相光伏并网逆变器被广泛应用于家庭光伏发电系统、商业光伏发电系统和工业光伏发电系统中。
为了研制出效率高、性能可靠的单相光伏并网逆变器,首先需要进行系统设计。
设计过程需要考虑多个方面,包括逆变器的输入电压范围、输出功率范围、输出电压波形质量以及保护功能等。
另外,还需要考虑光伏模块的最大功率点跟踪(MPPT)功能,以确保逆变器能够高效地收集太阳能。
接下来,进行逆变器的硬件设计。
逆变器的硬件设计主要涉及到电路拓扑的选择、元件选型以及PCB设计等。
对于单相光伏并网逆变器来说,广泛采用的电路拓扑有单相全桥拓扑和单相半桥拓扑。
选择合适的电路拓扑可以提高整个逆变系统的效率和稳定性。
元件选型需要根据逆变器的功率要求和工作环境来选择合适的电子元件。
PCB设计方面需要考虑逆变器的散热、线路布局以及防止电磁干扰等问题。
在实现逆变器硬件设计的基础上,接下来是进行逆变器软件的开发。
逆变器软件主要包括控制算法的编写和系统保护功能的实现。
控制算法需要实现MPPT功能,通过精确计算最大功率点,确保光伏模块输出的电能最大化。
系统保护功能需要实现过压保护、欠压保护、过温保护以及短路保护等,以确保逆变器在不正常工作情况下能够及时停机,保护光伏模块和逆变器本身。
最后,进行逆变器的实验验证和性能测试。
在实验验证阶段,需要测试逆变器的输入电压范围、输出功率范围、电流波形以及稳定性等。
单相光伏并网逆变器的研制一、本文概述随着全球对可再生能源的需求日益增长,太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式,在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
单相光伏并网逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心设备之一,其性能稳定性和效率对太阳能发电系统的整体表现具有重要影响。
本文旨在探讨单相光伏并网逆变器的研制过程,包括其设计原理、关键技术、实验验证以及性能优化等方面,以期为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
本文将详细介绍单相光伏并网逆变器的基本原理和结构特点,包括其工作原理、电路拓扑、控制策略等。
针对单相光伏并网逆变器的关键技术,如最大功率点跟踪、并网控制、孤岛效应检测等,本文将进行深入的分析和讨论,并提出相应的解决方案。
本文将通过实验验证和性能优化,评估单相光伏并网逆变器的实际性能,包括其转换效率、动态响应、稳定性等方面,并探讨其在实际应用中的潜力和优势。
本文还将对单相光伏并网逆变器的未来发展趋势进行展望,探讨其在提高转换效率、降低成本、增强智能化等方面的可能性和挑战。
通过本文的研究,期望能为单相光伏并网逆变器的进一步发展和应用提供有益的启示和指导。
二、单相光伏并网逆变器的基本原理太阳能电池板:太阳能电池板将太阳能转换为直流电能,这是整个系统的能量来源。
直流电源:直流电源接收太阳能电池板输出的直流电能,并将其稳定在逆变器所需的输入电压范围内。
逆变器:逆变器是单相光伏并网逆变器的核心部件,它的主要功能是将直流电转换为交流电。
逆变器采用单级式逆变结构,通过控制半导体开关器件的通断,产生高频交流电。
滤波器:滤波器用于去除逆变器输出的交流电中的谐波和噪声,以确保输出电能的质量。
变压器:变压器用于将逆变器输出的交流电调整到与电网电压相匹配的水平,以便顺利并入电网。
通过以上几个部分的协同工作,单相光伏并网逆变器能够将太阳能电池板输出的直流电能转换为符合电网要求的交流电能,并顺利并入电网,实现太阳能发电的并网应用。
基于光伏并网逆变系统的改进锁相环设计赵贵龙;曹玲玲;祝龙记【摘要】The paper presents a PLL based on double second-order generalized integral (DSOGI-PLL) of abstracting grid voltage phase quickly and accurately for low accuracy and slow dynamic response of traditional PLL in the case of the unbalanced grid voltage in grid-connected PV systems. It can effectively extract the grid voltage positive sequence component, by using generalized integral and standard three-phase locked loop. Finally, the paper builds simulation for two-phase grid voltage drop and three-phase grid voltage unbalanced drop, and then uses DSP to verify it. Simulation results show that the PLL can provide more precise control reference for the grid-connected inverter, by which the stabilityand effectiveness of grid power generation systems are improved.%针对光伏并网系统中的传统锁相环在电网电压不平衡的情况下存在的锁相精度不高的问题,提出了一种能快速、精确地提取电网电压相位的一种双二阶广义积分锁相环(DSOGI-SPLL)。
基于优化广义积分锁相的单相光伏逆变电源研究王林;胡国文;王银杰【摘要】在并网逆变电源的锁相环控制系统中引入有源滤波广义积分器,对基于广义积分器的锁相环工作原理和锁相偏移问题进行了分析研究.针对其直流偏移和2次谐波偏移问题,提出了增加直流控制环改进二阶广义积分器和利用陷波器滤波的锁相环(PLL)优化设计.给出了系统框图,分析了其工作原理与参数设计.仿真和实验结果表明了该方法的有效性.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2013(043)010【总页数】4页(P28-31)【关键词】并网逆变电源;锁相环;广义积分器;直流控制环;陷波器【作者】王林;胡国文;王银杰【作者单位】江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;盐城工学院电气工程学院,江苏盐城224001;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TM46;TM921.51 引言近年来,基于风力发电,光伏发电及燃料电池的分布式并网发电技术,得到了广泛关注,成为人类能源可持续发展战略的重要组成部分[1]。
可再生能源分布式发电并网控制技术成为研究的重要课题之一,而并网技术中逆变电源的性能在很大程度上依赖于锁相环(PLL)对电网电压,电流同步信号检测与跟踪能力。
锁相环按其鉴相方式不同可分为基于周期控制的锁相环和基于瞬时无功理论的锁相环,基于周期控制的锁相环技术,虽然控制结构简单,易于实现;但是在电网电压畸变条件下,存在多个过零点,会导致锁相失败[2-8]。
基于瞬时无功理论的锁相环技术具有瞬时鉴相调节,动态调节过程快的特点,被广泛关注和研究,但在电网畸变条件下有直流偏移和2次谐波产生。
文献[9]把有源滤波技术中的二阶广义积分器引入锁相控制策略中,有效提高了锁相的效率和精度,但在系统存在直流偏移和2次谐波扰动问题,针对上述问题,本文提出优化鉴相控制结构和添加陷波器滤波(notch filter,NF)的解决方案。