一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端，先通过元件参数设计构建符合预设技术指标的LCL型并网逆变器；再利用预设有源阻尼方式控制LCL型并网逆变器，以抑制LCL型并网逆变器的谐振尖峰；然后为LCL型并网逆变器增设双闭环控制系统，以控制LCL型并网逆变器的开关器件；最后对双闭环控制系统进行参数调整。本发明专利技术实现降低并网过程中的逆变电流谐波分量占比以及公共电网扰动对并网电流跟踪速度的影响，提升并网电流质量。提升并网电流质量。提升并网电流质量。

【技术实现步骤摘要】
一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端


[0001]本专利技术涉及LCL型并网逆变器双闭环控制仿真
，特别涉及一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端。

技术介绍

[0002]在新型电力系统和分布式发电系统的建设过程中，LCL型并网逆变器其本身的三阶特性使其在并网过程中会产生逆变电流谐波分量以及公共电网扰动，从而极易造成系统的不稳定，严重影响了并网电流质量。并且，公共电网扰动大大降低了对本实施例并网电流跟踪速度。
[0003]因而，如何降低并网过程中的逆变电流谐波分量占比以及公共电网扰动对本实施例并网电流跟踪速度的影响成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端，降低并网过程中的逆变电流谐波分量占比以及公共电网扰动对并网电流跟踪速度的影响，提升并网电流质量。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，包括步骤：
[0007]S1、通过元件参数设计构建符合预设技术指标的LCL型并网逆变器；
[0008]S2、利用预设有源阻尼方式控制所述LCL型并网逆变器，以抑制所述LCL型并网逆变器的谐振尖峰；
[0009]S3、为所述LCL型并网逆变器增设双闭环控制系统，以控制所述LCL型并网逆变器的开关器件；
[0010]S4、对所述双闭环控制系统进行参数调整。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0012]一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0013]S1、通过元件参数设计构建符合预设技术指标的LCL型并网逆变器；
[0014]S2、利用预设有源阻尼方式控制所述LCL型并网逆变器，以抑制所述LCL型并网逆变器的谐振尖峰；
[0015]S3、为所述LCL型并网逆变器增设双闭环控制系统，以控制所述LCL型并网逆变器的开关器件；
[0016]S4、对所述双闭环控制系统进行参数调整。
[0017]本专利技术的有益效果在于：提供一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法及终端，通过预设技术指标设计LCL型并网逆变器，使其所富含的高次谐波受到严格控制，进而结合预设有源阻尼方式削减交流电中所富含的高次尖峰，采用双闭环控制系统实现无静差追踪
电网电压并进行参数优化调整，实现降低并网过程中的逆变电流谐波分量占比以及公共电网扰动对并网电流跟踪速度的影响，提升并网电流质量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的步骤示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的LCL型并网逆变器基于有源阻尼采用电阻并联电容的控制图；
[0020]图3为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的LCL型并网逆变器采用有源阻尼的控制简化图；
[0021]图4为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的LCL型并网逆变器双闭环控制系统的电路图及其控制结构图；
[0022]图5为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的LCL型并网逆变器双闭环控制系统数学模型控制框图；
[0023]图6为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的LCL型并网逆变器双闭环控制系统数学模型简化控制框图；
[0024]图7为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法中当HC＝4时不采用电流调节器时的闭环传递函数波特图；
[0025]图8为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的PI电流调节器与PR电流调节器的环路增益函数波特图；
[0026]图9为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的三相LCL型并网逆变器侧输出电压波形图；
[0027]图10为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的三相LCL型并网逆变器一相并网侧电流波形图；
[0028]图11为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的三相LCL型并网逆变器三相并网侧电流波形图；
[0029]图12为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的三相LCL型并网逆变器并网电压波形图；
[0030]图13为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的并网侧电流进行傅里叶FFT频谱分析图；
[0031]图14为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的并网电流基波有效值发生减小突变图；
[0032]图15为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的并网电流基波有效值发生增大突变图；
[0033]图16为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的并网电流基波有效值发生突变时并网侧电流进行傅里叶FFT频谱分析图；
[0034]图17为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真终端的系统框图；
[0035]图18为本专利技术实施例涉及的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法的调至波形的波形图。
[0036]标号说明：
[0037]1、一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真终端；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
[0038]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0039]请参照图1至图16以及图18，一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，包括步骤：
[0040]S1、通过元件参数设计构建符合预设技术指标的LCL型并网逆变器；
[0041]S2、利用预设有源阻尼方式控制所述LCL型并网逆变器，以抑制所述LCL型并网逆变器的谐振尖峰；
[0042]S3、为所述LCL型并网逆变器增设双闭环控制系统，以控制所述LCL型并网逆变器的开关器件；
[0043]S4、对所述双闭环控制系统进行参数调整。
[0044]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过预设技术指标设计LCL型并网逆变器，使其所富含的高次谐波受到严格控制，进而结合预设有源阻尼方式削减交流电中所富含的高次尖峰，采用双闭环控制系统实现无静差追踪电网电压并进行参数优化调整，实现降低并网过程中的逆变电流谐波分量占比以及公共电网扰动对并网电流跟踪速度的影响，提升并网电流质量。
[0045]进一步地，所述步骤S1具体包括：
[0046]S11、设计逆变器电感的参数；
[0047]所述步骤S11具体为：
[0048]S111、采用双极性SPWM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，其特征在于，包括步骤：S1、通过元件参数设计构建符合预设技术指标的LCL型并网逆变器；S2、利用预设有源阻尼方式控制所述LCL型并网逆变器，用以抑制所述LCL型并网逆变器的谐振尖峰；S3、为所述LCL型并网逆变器增设双闭环控制系统，用以控制所述LCL型并网逆变器的开关器件；S4、对所述双闭环控制系统进行参数调整。2.根据权利要求1所述的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11、设计逆变器电感的参数；所述步骤S11具体为：S111、采用双极性SPWM调制LCL型并网逆变器，得到调制波形；在所述调制波形中正弦调制波电压高于三角载波电压时得到所述逆变器电感的第一关系式：其中，L1表示所述逆变器电感，表示逆变器电感电流，V表示直流输入电压幅值，v
c
表示电容器电压；在所述调制波形中正弦调制波电压低于所述三角载波电压时得到所述逆变器电感的第二关系式：S112、设定所述LCL型并网逆变器对应所述第一关系式成立时和所述第二关系式成立时的开关器件的开启时间T1和T2，进而得到如下表达式：T
s
＝T1+T
22
求解后得到：求解后得到：其中，v
S
表示所述正弦调制波电压，V
t
表示所述三角载波电压，T
s
表示LCL型并网逆变器的开关载波周期，M
i
表示V
S
与V
t
之比，ω
s
表示正弦调制波角频率；S113、对所述LCL型并网逆变器的电感压降忽略不计，将电容器电压近似看作逆变器输
出电压和电网电压，可得：v
c
≈v
g
≈v
i
＝M
i
*V*sinω
s
t；其中，V
g
表示电网电压，V
i
表示逆变器输出电压；将上式代入T1和T2的表达式得到等式关系如下：其中，T0表示LCL型并网逆变器的周期；S114、根据所述等式关系计算得到所述逆变器电感的参数取值范围。3.根据权利要求1所述的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：S12、设计网侧电感的参数；所述步骤S12具体为：S121、根据并网标准中所述LCL型并网逆变器的谐波次数与占电网电流比例的关系中确定与预期谐波次数相对应的预期占电网电流比例；S122、根据所述LCL型并网逆变器的并网侧电流到逆变器输出电压之间的传递函数以及谐振角频率表达式推导出在满足所述预期占电网电流比例的网侧电感取值关系式；S123、根据所述网侧电感取值关系式确定所述网侧电感的参数取值范围。4.根据权利要求1所述的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S31、控制所述LCL型并网逆变器的并网电流，使得所述并网电流的相幅角与并网电压的相幅角保持一致；S32、通过所述并网电流跟踪所述LCL型并网逆变器的常数定值电流，以得到指令参考电流；S33、将所述并网电流与所述指令参考电流进行差值比较，得到电流误差，使用电流调节器调节所述电流误差；S34、将所述电流调节器的输出值与所述LCL型并网逆变器的电容电流采样值进行差值比较，得到差值输出，将所述差值输出注入SPWM调制器；S35、将所述SPWM调制器的调制输出连接所述LCL型并网逆变器的开关器件，以形成所述双闭环控制系统。5.根据权利要求4所述的一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：S36、优化所述电流调节器的比例参数和谐振参数；S37、优化所述双闭环控制系统的双闭环反馈采样参数。6.一种LCL型并网逆变器双闭环控制仿真终端，包括存储器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳文，李小花，陈明付，林孝思，张益敏，林键炜，
申请(专利权)人：福建电力职业技术学院，
类型：发明
国别省市：