LCL型并网逆变器无锁相环控制技术.pdf

第 33 卷 第 10 期 可再生能源 Vol.33 No.10 2015 年 10 月 Renewable Energy Resources Oct. 2015 LCL 型并网逆变器无锁相环控制技术 罗书克 1 ， 张元敏 1 ， 杨 明 2 （1.许昌学院 电气信息工程学院， 河南 许昌 461000 ； 2.河南理工大学 电气工程与自动化学院， 河南 焦作 454000 ） 摘 要： 基于同步参考系的锁相环技术在并网逆变器电流控制中得到了广泛的应用。 文章提出了一种无锁相 环的LCL 型并网逆变器控制技术。 该控制策略基于瞬时功率理论的无锁相环控制方案和正序基波分量提取算 法计算并网电流参考值，同时对准PR+HC 电流控制器在电网基频偏移时无法保证谐波抑制的缺点提出了相应 的解决措施。 理论分析表明，在非理想电网条件下，该并网控制策略可以提高并网质量，改进了原有繁琐的锁相 步骤、坐标变换、解耦控制等环节，具备无功独立控制功能，能够自动跟踪电网频率的偏移。 最后实验证明文章 理论的正确性和可行性。 关键词： 锁相环； 电流控制技术； LCL 滤波器； 并网逆变器； PR+HC 电流控制器 中图分类号： TM46 文献标志码： A 文章编号： 1671-5292 （2015 ）10-1478-09 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.10.008 0 引言 接功率控制 （Predictive DPC ， P-DPC ） 中未采用 光伏并网逆变器存在谐波畸变率较高、 效率 ，但是该控制策略仅适用于 型并网逆变器。 PLL L 较低等问题。 本文提出了一种LCL 型无锁相环控 综合上述分析， 本文提出了一种无锁相环的 制技术，该控制技术和L 滤波器相比，在相同电 LCL 型并网逆变器控制技术， 并根据并网逆变器 感值的情况下， 滤波器对高频谐波电流具有 无锁相环节的构造方案， 设计了基于 的正 LCL SOGI 更强的抑制能力， 更适用于开关频率较低的大功 序基波分量提取算法， 同时对准PR+HC 控制器 率并网逆变器， 但LCL 滤波器存在谐振问题，为 在电网基频偏移时存在的缺点给出了相应的应对 了提高能量转换效率， 需要采用合理的有源阻尼 措施，提出了一套完整的并网控制结构。 最后，通 ， 而非无源阻尼策略抑制谐振[1] [2] 。 另外，为了保持 过仿真与实验对所提出的并网控制策略进行了验 与并网公共点电网电压的正确同步， 在三相三线 证。 制并网系统中，基于同步参考系的锁相环（Phase- 1 带LCL 型并网逆变器电路模型 Locked Loop ， PLL ） 在并网逆变器电流控制中得 在三相三线制并网逆变器中，根据KCL 定理 到了广泛的应用[3] 。 并网逆变器在入网电流控制 可知，在并网逆变器电流控制中，仅两相电流是独 过程中，一般采用级联控制环路，外环控制直流母 立的。 因此可以通过矢量变换简化三相交流系统 线电压，内环直接控制并网。 如在滞环控制、L