第6章 光伏并網(wǎng)逆變器控制策略(2)

1、1濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院第六章第六章 光伏并網(wǎng)逆變器控制策略光伏并網(wǎng)逆變器控制策略兩個(gè)基本控制要求：兩個(gè)基本控制要求：一是要保持前后級(jí)之一是要保持前后級(jí)之間的直流側(cè)電壓穩(wěn)定間的直流側(cè)電壓穩(wěn)定二是要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流二是要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流控制控制 電力電子系統(tǒng)的電力電子系統(tǒng)的控制控制主要包括對(duì)給定信號(hào)的主要包括對(duì)給定信號(hào)的跟隨（跟隨（跟隨性跟隨性）和對(duì)擾動(dòng)信號(hào)的抑制（）和對(duì)擾動(dòng)信號(hào)的抑制（抗擾抗擾性性）兩個(gè)方面。）兩個(gè)方面。1iiidcc2濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院顯然通過顯然通過控制交流側(cè)控制交流側(cè)Ui的幅值和相位的幅值和相位，便可，便可控制控制UL的幅值和相位，也即控制了的幅值和相位，

2、也即控制了電感電流電感電流的幅值和相位。的幅值和相位。3濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院再由再由 Ui = U L+E ；可得交流側(cè)輸出電壓指令；可得交流側(cè)輸出電壓指令Ui * j LI * E并網(wǎng)控制的工作原理：并網(wǎng)控制的工作原理：首先由并網(wǎng)控制給定首先由并網(wǎng)控制給定的有功、的有功、 無功功率無功功率指令指令和和電網(wǎng)電壓矢量電網(wǎng)電壓矢量，計(jì)，計(jì)算出輸出電流矢量算出輸出電流矢量I*；通過通過SPWM或或SVPWM 控制逆變器輸出所需交流側(cè)控制逆變器輸出所需交流側(cè)電壓矢量，實(shí)現(xiàn)逆變器并網(wǎng)電流的控制。電壓矢量，實(shí)現(xiàn)逆變器并網(wǎng)電流的控制。4濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院間接電流控制：間接電流控制：

3、通過控制并網(wǎng)逆變器交流側(cè)電壓來通過控制并網(wǎng)逆變器交流側(cè)電壓來間接控制輸出電流矢量。間接控制輸出電流矢量。直接電流控制直接電流控制方案依據(jù)方案依據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)造電流閉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)造電流閉環(huán)控制系統(tǒng)，環(huán)控制系統(tǒng)，5濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 相對(duì)于電網(wǎng)電壓矢量位置的電流矢量控制，相對(duì)于電網(wǎng)電壓矢量位置的電流矢量控制，稱為稱為基于電壓定向的矢量控制基于電壓定向的矢量控制(VOC)。 相對(duì)于電網(wǎng)電壓矢量位置的功率控制，稱為相對(duì)于電網(wǎng)電壓矢量位置的功率控制，稱為基于電壓定向的直接功率控制基于電壓定向的直接功率控制(V-DPC)。以上兩種并網(wǎng)逆變器控制策略的控制性能取決于以上兩種并網(wǎng)逆變器控制策

4、略的控制性能取決于電網(wǎng)電壓矢量位置的精確獲得。電網(wǎng)電壓矢量位置的精確獲得。6濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院目前，三相逆變器的控制技術(shù)目前主要有三類。目前，三相逆變器的控制技術(shù)目前主要有三類。 第一類在三相第一類在三相 abc 靜止坐標(biāo)系中對(duì)三相瞬時(shí)變量靜止坐標(biāo)系中對(duì)三相瞬時(shí)變量分別進(jìn)行瞬時(shí)值反饋控制；分別進(jìn)行瞬時(shí)值反饋控制； 第二類是在兩相靜止第二類是在兩相靜止 坐標(biāo)系下對(duì)坐標(biāo)系下對(duì) 、 軸的瞬軸的瞬時(shí)變量進(jìn)行反饋控制；時(shí)變量進(jìn)行反饋控制； 第三類是在第三類是在兩相兩相dq 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中對(duì)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中對(duì) d、q 軸的瞬軸的瞬時(shí)變量進(jìn)行反饋控制。時(shí)變量進(jìn)行反饋控制。7濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物

5、理學(xué)院 因此，無論采用何種坐標(biāo)系，只要在該坐標(biāo)因此，無論采用何種坐標(biāo)系，只要在該坐標(biāo)系下測(cè)量得到系下測(cè)量得到電網(wǎng)電壓矢量電網(wǎng)電壓矢量位置位置即可。即可。 基于電壓定向的控制的不足，實(shí)際電網(wǎng)電壓基于電壓定向的控制的不足，實(shí)際電網(wǎng)電壓不是理想的正弦波，而是存在諧波，所以電不是理想的正弦波，而是存在諧波，所以電壓檢測(cè)除了基波還有諧波，造成誤差。壓檢測(cè)除了基波還有諧波，造成誤差。8濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院解決的方法有兩種，一是采用鎖相環(huán)技術(shù)；解決的方法有兩種，一是采用鎖相環(huán)技術(shù)；二是采用虛擬磁鏈。二是采用虛擬磁鏈。光伏并網(wǎng)逆變器控制策略有光伏并網(wǎng)逆變器控制策略有4類：類：1）基于電壓定向的矢量

6、控制）基于電壓定向的矢量控制2）基于電壓定向的直接功率控制）基于電壓定向的直接功率控制3）基于虛擬磁鏈定向的矢量控制）基于虛擬磁鏈定向的矢量控制4）基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制）基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制9濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 對(duì)于逆變器控制而言，其對(duì)于逆變器控制而言，其指令信號(hào)指令信號(hào)常為常為工頻工頻正弦正弦信號(hào)，一般要求其信號(hào)，一般要求其輸出信號(hào)輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)給定正弦信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)給定正弦信號(hào)的的無靜差無靜差控制?？刂啤?在閉環(huán)系統(tǒng)中，在閉環(huán)系統(tǒng)中，無靜差控制無靜差控制這一目標(biāo)通常是通過這一目標(biāo)通常是通過調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)節(jié)來完成的，而調(diào)節(jié)器的無靜調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)節(jié)來完成的，而

7、調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)節(jié)主要由差調(diào)節(jié)主要由調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)所決定的。所決定的。6.2 電流閉環(huán)的矢量控制策略電流閉環(huán)的矢量控制策略無靜差原理控制是指被控對(duì)象穩(wěn)態(tài)、無差地運(yùn)行無靜差原理控制是指被控對(duì)象穩(wěn)態(tài)、無差地運(yùn)行在平衡狀態(tài)或跟蹤某一目標(biāo)信號(hào)上。在平衡狀態(tài)或跟蹤某一目標(biāo)信號(hào)上。 10濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院通過通過abc-dq的坐標(biāo)變換的坐標(biāo)變換可以將三相靜止系下的交可以將三相靜止系下的交流量轉(zhuǎn)成同步坐標(biāo)系下的直流量，所以無靜差控流量轉(zhuǎn)成同步坐標(biāo)系下的直流量，所以無靜差控制與相應(yīng)坐標(biāo)系有關(guān)。制與相應(yīng)坐標(biāo)系有關(guān)。在靜止坐標(biāo)系中，逆變器的指令信號(hào)為正弦波信在靜止坐標(biāo)系中，逆變器的指令信號(hào)

8、為正弦波信號(hào)，因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)以滿足正弦號(hào)，因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)以滿足正弦時(shí)變信號(hào)的無靜差控制要求；而時(shí)變信號(hào)的無靜差控制要求；而在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，逆變器的指令信號(hào)被變換為直流信號(hào)系中，逆變器的指令信號(hào)被變換為直流信號(hào)，因，因此可以采用常規(guī)的此可以采用常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)，以滿足對(duì)直流設(shè)計(jì)，以滿足對(duì)直流信號(hào)的無靜差控制要求。信號(hào)的無靜差控制要求。11濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 可見可見逆變器控制逆變器控制可可分為分為在在同步坐標(biāo)系下同步坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流直流給定信號(hào)的無靜差控制和在給定信號(hào)的無靜差控制和在靜止坐標(biāo)系靜止坐標(biāo)系下下的實(shí)現(xiàn)對(duì)的實(shí)

9、現(xiàn)對(duì)正弦正弦給定信號(hào)的無靜差控制給定信號(hào)的無靜差控制兩大類兩大類。采用基于電流閉環(huán)的矢量控制策略，其控制設(shè)計(jì)采用基于電流閉環(huán)的矢量控制策略，其控制設(shè)計(jì)主要分為：主要分為：基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)以及以及基于靜止坐標(biāo)基于靜止坐標(biāo)的控制設(shè)計(jì)。的控制設(shè)計(jì)。 基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的控制設(shè)計(jì)，是利用坐標(biāo)變換基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的控制設(shè)計(jì)，是利用坐標(biāo)變換將靜止坐標(biāo)系中的交流量變換成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系將靜止坐標(biāo)系中的交流量變換成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流量。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)直下的直流量。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)直流給定信號(hào)的無靜差控制，其控制環(huán)路中必須含流給定信號(hào)的無靜差控制，其控制環(huán)路中必須含有積

10、分環(huán)節(jié)，一般采用典型的有積分環(huán)節(jié)，一般采用典型的PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)。12濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 基于靜止坐標(biāo)系的控制設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)正弦給定基于靜止坐標(biāo)系的控制設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)正弦給定信號(hào)的無靜差跟隨，則要求系統(tǒng)基于靜止坐標(biāo)系信號(hào)的無靜差跟隨，則要求系統(tǒng)基于靜止坐標(biāo)系模型中的開環(huán)傳遞函數(shù)包含模型中的開環(huán)傳遞函數(shù)包含1 /( s2+2 ) 環(huán)節(jié)。一般環(huán)節(jié)。一般采用采用比例諧振比例諧振(PR)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器。13濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院IinvS1S3S56.2.1 同步坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型同步坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型14濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 圖中，三相

11、靜止坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變圖中，三相靜止坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變器的電壓方程器的電壓方程 由三相靜止由三相靜止abc坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為兩相靜止為兩相靜止坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型XTXdq)(得：得：) , ,( c b axdtdILR IEUxxxix15濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 再由再由兩相靜止兩相靜止坐標(biāo)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型變換成下的數(shù)學(xué)模型變換成同步旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型系下的數(shù)學(xué)模型由由上面兩式上面兩式并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)變并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)變換，可得換，可得23-23021-21-132T RL 0000qdqdqdqdiqdIdtdIILEU1

12、6濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 零初始狀態(tài)下，對(duì)上式進(jìn)行零初始狀態(tài)下，對(duì)上式進(jìn)行拉氏變換拉氏變換，可得同，可得同步旋轉(zhuǎn)步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變器坐標(biāo)系下并網(wǎng)逆變器頻域的數(shù)學(xué)模型頻域的數(shù)學(xué)模型，對(duì)應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)如圖所示。對(duì)應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)如圖所示。Ud (s) Ed (s) L0 Iq (s) (sL R)Id (s)Uq (s) Eq (s) L0 Id (s) (sL R)Iq (s)17濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 前饋解耦前饋解耦的并網(wǎng)逆變器模型結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)逆變器模型結(jié)構(gòu)如圖所示。如圖所示。圖6-6 引入前饋解耦的模型結(jié)構(gòu)圖18濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院圖圖示為示為基于電網(wǎng)電壓定

13、向的矢量基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制系統(tǒng)矢量圖控制系統(tǒng)矢量圖6.2.2 基于電壓定向的矢量控制基于電壓定向的矢量控制19濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制(VOC)。 由由瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率理論，系統(tǒng)的瞬時(shí)有功功率理論，系統(tǒng)的瞬時(shí)有功功率p、無、無功功率功功率q分別為分別為在電網(wǎng)電壓定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，在電網(wǎng)電壓定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，ed=|E|，eq=0。簡(jiǎn)化為。簡(jiǎn)化為若不考慮電網(wǎng)電壓若不考慮電網(wǎng)電壓ed的波動(dòng)，則通過控制就可分別的波動(dòng)，則通過控制就可分別控制并網(wǎng)逆變的有功、無功功率。控制并網(wǎng)逆變的有功、無功功率。20濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南

14、大學(xué)物理學(xué)院dcdddcuiei2321濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制(VOC)。 其中的其中的電流內(nèi)環(huán)電流內(nèi)環(huán)、直流電壓外環(huán)直流電壓外環(huán)控制結(jié)構(gòu)分別如圖所控制結(jié)構(gòu)分別如圖所示。示。22濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院1iiidccdddcdcieuip23abcTXXcossinsincos)( T功率功率穩(wěn)態(tài)時(shí)穩(wěn)態(tài)時(shí)DCdcUu23濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院6.2.3 基于虛擬磁鏈定向的矢量控制基于虛擬磁鏈定向的矢量控制虛擬磁鏈定向的基本出發(fā)點(diǎn)是將并網(wǎng)逆變器交虛擬磁鏈定向的基本出發(fā)點(diǎn)是將并網(wǎng)逆變器交流側(cè)（包括濾波器環(huán)節(jié)和電網(wǎng)）等

15、效成一個(gè)流側(cè)（包括濾波器環(huán)節(jié)和電網(wǎng)）等效成一個(gè)虛擬的虛擬的交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)，如圖所示。，如圖所示。磁鏈：導(dǎo)電線圈或電流回路所鏈環(huán)的磁通量。磁鏈：導(dǎo)電線圈或電流回路所鏈環(huán)的磁通量。磁鏈等于導(dǎo)電線圈匝數(shù)磁鏈等于導(dǎo)電線圈匝數(shù)N與穿過該線圈各匝的與穿過該線圈各匝的平均磁通量平均磁通量的乘積，故又稱的乘積，故又稱磁通匝磁通匝。24濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院圖中，圖中，RS、L可分別看作是該交流電機(jī)的定子可分別看作是該交流電機(jī)的定子電阻和定子漏感。電阻和定子漏感。三相電網(wǎng)電壓矢量三相電網(wǎng)電壓矢量E經(jīng)過積分后所得的矢量經(jīng)過積分后所得的矢量可認(rèn)為是該虛擬電機(jī)的氣隙可認(rèn)為是該虛擬電機(jī)的氣隙磁鏈磁鏈25

16、濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院基于虛擬磁鏈定向的矢量控制的矢量圖基于虛擬磁鏈定向的矢量控制的矢量圖如圖所示如圖所示)sin(0ImtIi26濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 由于虛擬磁鏈?zhǔn)噶坑捎谔摂M磁鏈?zhǔn)噶勘入娋W(wǎng)電壓矢量比電網(wǎng)電壓矢量E滯后滯后900，若控制并網(wǎng)逆變器運(yùn)行于單位功率因，若控制并網(wǎng)逆變器運(yùn)行于單位功率因數(shù)狀態(tài)時(shí)需滿足：數(shù)狀態(tài)時(shí)需滿足：)cos(0tIio這樣并網(wǎng)逆變器的瞬時(shí)功率為這樣并網(wǎng)逆變器的瞬時(shí)功率為：0de與電壓定向的矢量控制方案中的與電壓定向的矢量控制方案中的d、q軸電流軸電流分量的有功、無功定義正好相反。分量的有功、無功定義正好相反。27濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)

17、院基于虛擬磁鏈定向的矢量控制的結(jié)構(gòu)基于虛擬磁鏈定向的矢量控制的結(jié)構(gòu)如圖所示如圖所示28濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院由于采用磁鏈?zhǔn)噶坑捎诓捎么沛準(zhǔn)噶慷ㄏ?，其磁鏈?zhǔn)噶康亩ㄏ?，其磁鏈?zhǔn)噶康奈恢媒俏恢媒怯捎勺鴺?biāo)系下的電網(wǎng)電壓坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電壓、軸分量軸分量e、e 積分所得的積分所得的、 計(jì)算而計(jì)算而得，即：得，即：29濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 大功率光伏并網(wǎng)逆變器的濾波器。大功率光伏并網(wǎng)逆變器的濾波器。 逆變器的容逆變器的容量較大，采用較低的開關(guān)頻率以降低量較大，采用較低的開關(guān)頻率以降低開關(guān)損耗開關(guān)損耗和和電磁干擾電磁干擾。同樣諧波標(biāo)準(zhǔn)和功率器件開關(guān)頻。同樣諧波標(biāo)準(zhǔn)和功率器件開關(guān)頻率下，相

18、比于率下，相比于L濾波電路濾波電路，LCL濾波電路濾波電路可采用可采用較小的濾波電感設(shè)計(jì)，有效減小系統(tǒng)體積，并較小的濾波電感設(shè)計(jì)，有效減小系統(tǒng)體積，并降低能量損耗。降低能量損耗。6.3 LCL濾波的并網(wǎng)逆變器控制策略濾波的并網(wǎng)逆變器控制策略ea-+P V系統(tǒng)30濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 濾波器輸入電壓對(duì)輸出電流濾波器輸入電壓對(duì)輸出電流的的傳遞特性傳遞特性LCL濾波器：濾波器：圖6-12 L型濾波器與LCL型濾波器結(jié)構(gòu)L濾波器：濾波器：31濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 LCL濾波器特性：濾波器特性：LCL濾波電路具有濾波電路具有三階特性三階特性，其頻率響應(yīng)在諧振頻率處存在其頻率響應(yīng)在

19、諧振頻率處存在諧振尖峰諧振尖峰，且相，且相位發(fā)生位發(fā)生180跳變，易造成并網(wǎng)變換器振蕩甚至跳變，易造成并網(wǎng)變換器振蕩甚至引起不穩(wěn)定，因此引起不穩(wěn)定，因此LCL并網(wǎng)濾波器必須對(duì)濾波并網(wǎng)濾波器必須對(duì)濾波電路的諧振尖峰進(jìn)行電路的諧振尖峰進(jìn)行阻尼阻尼。三階。三階LCL濾波電路濾波電路的諧振頻率計(jì)算：的諧振頻率計(jì)算：可見可見 LCL濾波電路中的濾波電路中的3個(gè)儲(chǔ)能元件參數(shù)都對(duì)個(gè)儲(chǔ)能元件參數(shù)都對(duì)LCL濾波電路的諧振頻率有影響。濾波電路的諧振頻率有影響。32濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 LCL濾波濾波器特性器特性圖圖6-13 LCL型頻率特型頻率特性性33濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 無源阻尼法無源

20、阻尼法在濾波器的回路中串入電阻來增在濾波器的回路中串入電阻來增加系統(tǒng)的阻尼加系統(tǒng)的阻尼 根據(jù)電阻與元件連接方法的不同，根據(jù)電阻與元件連接方法的不同，可以分為圖所示的幾種無源阻尼方法?？梢苑譃閳D所示的幾種無源阻尼方法。圖6-14 無源阻尼電阻安裝位置 電容支路串聯(lián)電阻電容支路串聯(lián)電阻(即即R1=0、 R2= 、 R30、 R4 = )時(shí)的方案，無論從控制特性、濾波性能、時(shí)的方案，無論從控制特性、濾波性能、阻尼特性以及功率損耗的角度分析，其綜合性阻尼特性以及功率損耗的角度分析，其綜合性能要優(yōu)于其他能要優(yōu)于其他3種，工程上一般采用這種無源阻種，工程上一般采用這種無源阻尼法。尼法。34濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院

21、濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院圖圖6-15 Ig(s)/U(s)隨電容串聯(lián)電阻變化的博德隨電容串聯(lián)電阻變化的博德圖圖35濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 有源阻尼法有源阻尼法無需實(shí)際的阻尼電阻，而是通無需實(shí)際的阻尼電阻，而是通過系統(tǒng)的過系統(tǒng)的控制算法控制算法來實(shí)現(xiàn)阻尼。來實(shí)現(xiàn)阻尼。 基本思想：基本思想：當(dāng)原系統(tǒng)博德圖出現(xiàn)正諧振峰時(shí)，當(dāng)原系統(tǒng)博德圖出現(xiàn)正諧振峰時(shí)，利用算法產(chǎn)生一個(gè)負(fù)諧振峰與之疊加。利用算法產(chǎn)生一個(gè)負(fù)諧振峰與之疊加。圖圖6-16 有源阻尼原理示有源阻尼原理示意意36濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院 有源阻尼法有源阻尼法 只是通過算法增加系統(tǒng)阻尼，沒有附加阻尼電只是通過算法增加系統(tǒng)阻尼，沒有附加阻

22、尼電 阻，因此沒有增加損耗，從而提高了系統(tǒng)效率。阻，因此沒有增加損耗，從而提高了系統(tǒng)效率。 一般需要額外的電壓或電流傳感器、且控制系一般需要額外的電壓或電流傳感器、且控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。 可分為可分為虛擬電阻法虛擬電阻法、陷波器校正法陷波器校正法、和、和雙帶通雙帶通 濾波器法濾波器法等。等。37濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院濟(jì)南大學(xué)物理學(xué)院?jiǎn)蜗嗖⒕W(wǎng)逆變器由于只有單一的交流量，一般單相并網(wǎng)逆變器由于只有單一的交流量，一般引入引入虛擬的正交電流虛擬的正交電流，構(gòu)成虛擬的兩相正交的，構(gòu)成虛擬的兩相正交的交流系統(tǒng)，也可與三相系統(tǒng)那樣，實(shí)現(xiàn)在交流系統(tǒng)，也可與三相系統(tǒng)那樣，實(shí)現(xiàn)在靜止靜止坐標(biāo)系坐標(biāo)系或或同步坐標(biāo)系同步坐標(biāo)系中的控制策略。中的控制策略。6.4 單相并網(wǎng)