LCL型并网逆变器的增益自适应控制策略的研究

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随着可再生能源分布式发电系统的增速发展,微电网在满足未来电力需求方面发挥着重要作用。为满足偏远地区分散用户的用电需求,大部分传输线路都很长,无疑增加了等效电网阻抗。微电网是一个弱电网,其电网阻抗不能忽略,而传统的控制器无法满足电网阻抗变化时系统的性能指标,因此对并网逆变器的控制成为了当下研究的热点。本文用PR比例谐振控制器进行补偿,采用有源阻尼的方式消除LCL滤波器带来的谐振尖峰,构成电网电流外环电容电流内环的双闭环控控制回路,以保证并网逆变器在忽略电网阻抗的情况下能稳定运行并具有一定的鲁棒性。在并网逆变器稳定的前提下,以微电网阻抗和并网逆变器输出阻抗之比满足奈奎斯特判据进行系统的稳定性分析。当电网阻抗变化较大时,固定的PR控制器无法满足系统最优运行条件,本文以相位裕度最优,兼顾其他性能指标,采用基于可调PR控制器的增益自适应控制策略。通过仿真对微电网阻抗划分区间,反复实验得出阻抗区间对应的增益系数并生成一个增益调度表。最后搭建一台2kW的单相并网逆变器实验平台,通过实验平台验证控制算法的可行性以及系统的稳定性。其中控制算法在DSP里实现,主要包括实际检测值与采样数字量的转换、基于二阶广义积分器的锁相环、增益自适应控制算法和数字SPWM波的生成。
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