基于反步控制的特定次谐波电流补偿研究

1

作者 陈昱博 林贞婧 +1 位作者 王玉峰 高闯 《辽宁科技大学学报》 CAS 2024年第1期32-38,46,共8页

电网中广泛采用非线性负载,由此造成的谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器是解决谐波污染的有效手段之一。基于谐波提取算法,兼顾稳态响应以及参数选取,提出将反步法引入谐波补偿的设计,对谐波电流跟踪控制器进行重新构建。依据反步... 电网中广泛采用非线性负载,由此造成的谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器是解决谐波污染的有效手段之一。基于谐波提取算法,兼顾稳态响应以及参数选取,提出将反步法引入谐波补偿的设计,对谐波电流跟踪控制器进行重新构建。依据反步法理论进行控制器的设计,能够达到较好的稳态补偿效果,其参数的选取较易。在MATLAB/Simulink中进行PI控制与反步控制的仿真对比,结果验证了所提控制策略对特定次谐波补偿的有效性,直流侧电容电压的反步控制较PI控制超调小、响应速度快,仿真结果证明了反步控制具有更高的补偿精度以及较快的动态响应。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 反步控制 特定次谐波 直流侧稳压

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基于MSOGI的APF特定次谐波补偿研究

2

作者 林贞婧 王玉峰 《湖北电力》 2023年第4期90-97,共8页

电能质量对于新能源的开发和利用至关重要,而在有源电力滤波器中,谐波的提取是抑制谐波的先决条件。多重二阶广义积分器可以独立提取特定谐波成分,通过利用谐振频率的无限增益特性来生成APF的谐波指令,这种方法具有灵活性和可调性,适用... 电能质量对于新能源的开发和利用至关重要,而在有源电力滤波器中,谐波的提取是抑制谐波的先决条件。多重二阶广义积分器可以独立提取特定谐波成分,通过利用谐振频率的无限增益特性来生成APF的谐波指令,这种方法具有灵活性和可调性,适用于那些具有有限功率或抑制能力的APF情况。最后利用MATLAN/Simulink建立APF的补偿系统,进行了一系列实验,包括MSOGI的谐波提取对比实验和特定次谐波补偿实验,验证了其谐波提取算法的可行性和卓越性能。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 多重二阶广义积分器 特定次谐波补偿 PI控制

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特定次谐波消除调制方式的谐波特性分析 被引量：39

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作者 周明磊 游小杰 +1 位作者 王琛琛 李强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期11-20,共10页

在电力机车牵引传动系统中,受到最高开关频率以及输出电压、电流谐波性能的限制,无论是牵引逆变器还是辅助逆变器都广泛地采用特定次谐波消除调制方式(SHEPWM),以消除低次谐波。本文中对不同开关角分布下的SHEPWM在消除低次谐波后,高次... 在电力机车牵引传动系统中,受到最高开关频率以及输出电压、电流谐波性能的限制,无论是牵引逆变器还是辅助逆变器都广泛地采用特定次谐波消除调制方式(SHEPWM),以消除低次谐波。本文中对不同开关角分布下的SHEPWM在消除低次谐波后,高次电压谐波幅值随调制比的变化规律进行了分析,并以异步电机为例,对感性负载条件下的电流谐波以及引起的转矩脉动等都进行了详细的量化研究,从而可以更加准确地衡量SHEPWM的性能指标,并对相关采用SHEPWM的应用领域中滤波器的设计等问题提供参考依据。 展开更多

关键词 低开关频率 特定次谐波消除 谐波分析 转矩脉动

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APF特定次谐波智能检测方法的研究 被引量：12

4

作者 马立新 王晓丹 +1 位作者 王月晓 王玉珠 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期352-356,共5页

有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)是当今重要的谐波治理和无功补偿装置,APF关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。针对传统基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测方法实时性差、对系统的补偿能力要求很高等不足,提出了基于BP神经... 有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)是当今重要的谐波治理和无功补偿装置,APF关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。针对传统基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测方法实时性差、对系统的补偿能力要求很高等不足,提出了基于BP神经网络与锁相环相结合提取特定次谐波的方案,权值调整采用BFGS拟牛顿算法,该算法可检测出基波、各次谐波分量的幅值和相角,且神经网络的并行运算能力强大,方便应用于三相电路中。改进的特定次谐波检测系统较传统的LC滤波器和并联型APF的组合调节策略响应速度高,系统结构简单,且不易出现高频谐波。通过Matlab仿真实验证明了该算法的可行性和良好的控制效果。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 BP神经网络 特定次谐波 MATLAB仿真

原文传递

特定次谐波滤除锁相在有源电力滤波器中的应用 被引量：18

5

作者 黄海宏 魏阳超 +1 位作者 王海欣 陈洋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期36-40,共5页

针对电网电压不平衡和网侧电压特定次谐波含量较高的情况,在传统的基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)前级加入谐波滤除级,可完全滤除特定次谐波,并且在电网电压不平衡的情况下,能准确检测网侧电压的频率和相位信息。将该锁相方... 针对电网电压不平衡和网侧电压特定次谐波含量较高的情况,在传统的基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)前级加入谐波滤除级,可完全滤除特定次谐波,并且在电网电压不平衡的情况下,能准确检测网侧电压的频率和相位信息。将该锁相方法应用于有源电力滤波器(APF)中,提出了一种电流特定次谐波检测算法。该算法简化了计算,省去对滤波器的设计,能准确检测出电流特定次谐波。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 特定次谐波 锁相环 有源电力滤波器 双二阶广义积分器 谐波检测 谐波分析

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三相混合型有源电力滤波器特定次谐波的抑制

6

作者 李涛 魏云冰 李萍 《低压电器》 2012年第9期46-49,共4页

针对谐波、无功补偿的综合治理要求和特点,利用三相并联型混合有源电力滤波器瞬时无功检测特定次谐波理论,有效减少了有源滤波器的容量。在Matlab/Simulink的仿真软件下建立混合型功率滤波器仿真模型,并验证方案的正确性和可行性。

关键词 有源电力滤波器 无源滤波 瞬时无功功率 特定次谐波

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有源电力滤波器的特定次谐波控制策略 被引量：8

7

作者 杨秋霞 高金玲 +1 位作者 赵晔 郭小强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期119-123,共5页

由于传统比例积分(PI)控制无法实现零稳态误差控制,设计了一种基于比例复数积分控制的有源电力滤波器,该控制器在给定次谐波处具有无穷大增益,可以使某些特定次待补偿谐波实现零稳态误差控制,并且不需要解耦控制,简化了控制器的设计。... 由于传统比例积分(PI)控制无法实现零稳态误差控制,设计了一种基于比例复数积分控制的有源电力滤波器,该控制器在给定次谐波处具有无穷大增益,可以使某些特定次待补偿谐波实现零稳态误差控制,并且不需要解耦控制,简化了控制器的设计。结合带宽的定义,给出了控制器参数设计方法。通过理论分析和仿真研究对分别采用PI和比例复数积分控制的APF的补偿特性进行了比较研究,验证了通过并联比例复数积分控制器在APF应用上的有效性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 PI控制 特定次谐波 比例复数积分控制

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特定次谐波注入抑制模块化多电平换流器电容电压波动 被引量：21

8

作者 白雪 高瑞雪 +2 位作者 闻福岳 张帆 曹均正 《电网与清洁能源》 2020年第9期8-14,共7页

模块化多电平换流器(MMC)电容电压波动抑制有助于降低电容器体积/重量,降低换流阀设备投入成本。推导了换流阀子模块电容电压波动分量及影响因素,分析了二倍频环流注入、三次谐波注入对子模块电容电压波动及换流阀的影响,提出的特定次... 模块化多电平换流器(MMC)电容电压波动抑制有助于降低电容器体积/重量,降低换流阀设备投入成本。推导了换流阀子模块电容电压波动分量及影响因素,分析了二倍频环流注入、三次谐波注入对子模块电容电压波动及换流阀的影响,提出的特定次谐波注入方法,可显著降低换流阀子模块电容电压波动,且桥臂电流峰值和有效值控制在允许范围内。以张北柔直工程参数为例,通过PSCAD仿真比较了环流抑制为零、二倍频环流注入、特定次谐波注入情况下的电容电压波动、桥臂电流有效值和桥臂电流峰值,验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 电容电压波动 环流 特定次谐波

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基于相电压输入锁相环的特定次谐波检测

9

作者 安晋松 胡治国 艾永乐 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期89-97,共9页

为实现对电力谐波的快速和准确检测,提出一种应用于有源滤波器中的新颖锁相环。首先对提出的锁相环性能进行分析,并设计锁相环和确定其参数,获取其Bode图和单位阶跃响应,仿真实验表明,所提锁相环在电压突变和突加谐波的情况下,相位检测... 为实现对电力谐波的快速和准确检测,提出一种应用于有源滤波器中的新颖锁相环。首先对提出的锁相环性能进行分析,并设计锁相环和确定其参数,获取其Bode图和单位阶跃响应,仿真实验表明,所提锁相环在电压突变和突加谐波的情况下,相位检测不受任何影响;其次,将所提锁相环应用于特定次谐波检测,根据所提谐波分离算法完成仿真实验,仿真结果表明,特定次谐波分离幅值无偏差。与其他算法比较,此算法具有简单、谐波分离结果准确等明显优势,满足了APF实际应用中对电流检测的要求,容易由DSP实现,具有很强的实用性。 展开更多

关键词 锁相环 相位检测 低通滤波器 特定次谐波分离

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多电平APF特定次谐波与预测电流控制策略研究 被引量：2

10

作者 刘亮 孟令辉 胡文涛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期82-84,共3页

有源电力滤波器(APF)的动静态性能,与谐波补偿控制策略有密切联系。为了提高APF的补偿性能,此处提出一种特定次谐波控制策略与预测电流控制策略相结合的多电平APF控制策略。其中,特定次谐波控制策略主要补偿谐波含量较大的低频特定次谐... 有源电力滤波器(APF)的动静态性能,与谐波补偿控制策略有密切联系。为了提高APF的补偿性能,此处提出一种特定次谐波控制策略与预测电流控制策略相结合的多电平APF控制策略。其中,特定次谐波控制策略主要补偿谐波含量较大的低频特定次谐波,并实现单次谐波补偿;预测电流控制补偿其余谐波及补偿不平衡电流。基于特定次谐波与预测电流的多电平APF控制策略小功率实验结果表明特定次谐波控制策略和预测电流控制策略可显著降低补偿后的网侧电流谐波畸变率,并可补偿不平衡电流。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 特定次谐波控制策略 预测电流控制策略

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基于FPGA的特定次谐波消除PWM脉冲生成方法 被引量：2

11

作者 张晓华 岳文开 《变频器世界》 2018年第9期86-88,共3页

针对大功率电力机车牵引系统中IGBT开关频率低的特点,本文对特定次谐波消除(selected harmonics elimination,SHE)PWM算法展开理论分析和开关角求解,并分别对开关角分布范围为0~60°和0~90°的两组解进行谐波性能对比分析。在... 针对大功率电力机车牵引系统中IGBT开关频率低的特点,本文对特定次谐波消除(selected harmonics elimination,SHE)PWM算法展开理论分析和开关角求解,并分别对开关角分布范围为0~60°和0~90°的两组解进行谐波性能对比分析。在此基础上,探讨了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现SHEPWM脉冲生成的方法,并分别通过ISE/ModelSim仿真和硬件实验验证本文设计的PWM脉冲生成方法的有效性。 展开更多

关键词 低开关频率 特定次谐波消除 开关角分布 现场可编程门阵列

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基于APF的特定次谐波补偿方案研究

12

作者 刘承锡 余翔 陶凯 《广东输电与变电技术》 2009年第5期14-18,共5页

以d-q坐标变换原理为理论基础,将坐标旋转角速度和旋转方向做适当修改,能分别检测出不平衡系统任意次谐波电流的正序和负序分量,以此提出了一种针对特定次谐波电流的检测方法。最后将检测到的正、负、零序分量相加,得到需检测的任意次... 以d-q坐标变换原理为理论基础,将坐标旋转角速度和旋转方向做适当修改,能分别检测出不平衡系统任意次谐波电流的正序和负序分量,以此提出了一种针对特定次谐波电流的检测方法。最后将检测到的正、负、零序分量相加,得到需检测的任意次谐波电流。经分析和实验,证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 特定次谐波 坐标变换 IP-IQ法 有源滤波器

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基于特定次谐波注入法的变频装置谐波抑制研究

13

作者 李耀贵 《机床与液压》 北大核心 2020年第4期53-56,113,共5页

变频装置作为目前广泛采用的一种节能驱动电路,因其调速性能良好,在工业领域特别是机床和机器人自动控制方面得到了广泛应用。变频装置由非线性开关半导体元件构成,引起输出电流含有多次谐波,而常规变频器并未对谐波进行抑制。针对变频... 变频装置作为目前广泛采用的一种节能驱动电路,因其调速性能良好,在工业领域特别是机床和机器人自动控制方面得到了广泛应用。变频装置由非线性开关半导体元件构成,引起输出电流含有多次谐波,而常规变频器并未对谐波进行抑制。针对变频器产生的高次谐波,提出一种在SPWM正弦信号中注入高次谐波补偿信号的方法,从而对特定次谐波进行抑制。通过MATLAB/Simulink仿真和实验验证此方法能够降有效去除特定次谐波,降低谐波畸变率,提高输出电流电能质量。 展开更多

关键词 变频装置 高次谐波 特定次谐波注入法 电能质量

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一种抑制高速电机低次电流谐波的调制方法

14

作者 张国强 刘剑 +1 位作者 吴奎奎 张红旗 《现代电子技术》 北大核心 2024年第20期57-64,共8页

针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;... 针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;其次,以电流总谐波失真为目标优化函数,研究了调制比和载波比对开关角分布、电流谐波含量的影响;最后,以三相高速永磁同步电机为研究对象,搭建系统仿真模型对所提调制方法进行验证。验证结果表明,通过与特定次谐波消除调制方式相比,所提调制方法计算量更少,可以提高输出脉宽调制波形的对称性,具有更优的低次电流谐波抑制能力。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 特定次谐波消除 电流谐波抑制 低载波比 开关角 总谐波失真 脉宽调制

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特定次谐波消除法在地铁永磁系统中的应用研究 被引量：3

15

作者 王彬 李岩 +1 位作者 詹哲军 张瑞峰 《铁道机车与动车》 2018年第1期17-20,共4页

针对地铁牵引系统开关频率不能满足全程异步调制的问题,提出了包含特定次谐波消除法(SHEPWM)的大功率永磁同步电机分段调制算法。通过在调制算法中使用SHEPWM,消除了电机电流中的特定次谐波,得到了更好的谐波特性。调制算法实现了大功... 针对地铁牵引系统开关频率不能满足全程异步调制的问题,提出了包含特定次谐波消除法(SHEPWM)的大功率永磁同步电机分段调制算法。通过在调制算法中使用SHEPWM,消除了电机电流中的特定次谐波,得到了更好的谐波特性。调制算法实现了大功率永磁同步电机在异步SPWM调制策略、同步SPWM调制策略、SHEPWM调制策略和方波调制策略之间的平滑过渡。仿真和试验验证了所采用方法的有效性。 展开更多

关键词 地铁 永磁系统 特定次谐波消除调制方法 分段调制

原文传递

电机驱动电路高次谐波抑制研究 被引量：3

16

作者 刘琳 谭光道 刘向辰 《微电机》 北大核心 2019年第12期65-69,共5页

交流电机驱动单元目前广泛采用变频装置,因其节能效果良好,调速精度高等优点,得到越来越广泛地应用。但是因为变频驱动电路含有大量非线性的开关半导体器件,导致输出电流含有大量高次谐波,对负载造成干扰。本文首先分析变频驱动电机产... 交流电机驱动单元目前广泛采用变频装置,因其节能效果良好,调速精度高等优点,得到越来越广泛地应用。但是因为变频驱动电路含有大量非线性的开关半导体器件,导致输出电流含有大量高次谐波,对负载造成干扰。本文首先分析变频驱动电机产生高次谐波机理,通过数学建模得到高次谐波表达式;接着为了抑制变频驱动电路产生的高次谐波,提出一种基于特定次谐波注入法的谐波抑制方案,即在SPWM正弦信号中注入5次、7次谐波补偿电压,进而达到降低输出电流特定次谐波含量。通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该方案能够有效降低变频驱动电路产生的特定次高次谐波,降低谐波畸变率,减少交流电机转矩脉动,提高输出电流电能质量,保证电机稳定运行。 展开更多

关键词 变频驱动电机 高次谐波 特定次谐波注入法 电能质量

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一种三相对称系统快速谐波检测算法 被引量：7

17

作者 叶宗彬 侯波 +2 位作者 张延澳 秦嘉盛 张旭隆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期510-522,共13页

有源电力滤波器(APF)在谐波治理方面有着广泛应用,其谐波补偿性能在很大程度上取决于谐波检测环节的性能。为了提升谐波检测速度,该文提出一种基于滑窗离散傅里叶变换(SDFT)的快速谐波检测算法。相较于传统滑窗离散傅里叶算法存在一个... 有源电力滤波器(APF)在谐波治理方面有着广泛应用,其谐波补偿性能在很大程度上取决于谐波检测环节的性能。为了提升谐波检测速度,该文提出一种基于滑窗离散傅里叶变换(SDFT)的快速谐波检测算法。相较于传统滑窗离散傅里叶算法存在一个基波周期延时,该文提出的快速谐波检测算法利用三相系统的对称性,替换传统滑窗离散傅里叶变换谐波检测算法的梳状滤波器构成环节,能在1/6个基波周期内实现谐波的有效检测,降低检测延迟。该文首先分析传统滑窗离散傅里叶变换谐波检测算法的优缺点;其次推导所提出的快速谐波检测算法的Z域表达式并分析其特点;最后通过仿真及小功率缩比有源电力滤波器样机实验平台验证了所提出的快速谐波检测算法的有效性。 展开更多

关键词 离散傅里叶变换 特定次谐波检测 有源电力滤波器 滑窗迭代

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一种适用于多样化补偿的谐波检测方案 被引量：7

18

作者 杜少通 谭兴国 冯高明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期110-116,共7页

基于i_p—i_q法谐波检测及其改进方法的原理和特点建立一种适用于多样化补偿的谐波检测方案,其包括特定次谐波补偿模式和全补偿模式。全补偿模式检测结果在动态中含有较大的基波分量,因而较慢的动态响应不利于装置控制,但通过提高低通... 基于i_p—i_q法谐波检测及其改进方法的原理和特点建立一种适用于多样化补偿的谐波检测方案,其包括特定次谐波补偿模式和全补偿模式。全补偿模式检测结果在动态中含有较大的基波分量,因而较慢的动态响应不利于装置控制,但通过提高低通滤波器截止频率而提升其动态响应会降低稳态检测精度。针对该问题建立一种改进的全补偿模式。改进的全补偿模式由低次谐波的特定提取和基波正序分量提取复合而成,使基波正序分量提取采用较高截止频率的低通滤波器也可以获得较好的低次谐波稳态检测精度,分析低次谐波特定提取和基波正序分量提取两个环节对改进的全补偿模式动态特性的影响。仿真研究表明改进的全补偿模式具有快速的动态响应和更好的稳态检测精度。 展开更多

关键词 ip—iq法 改进的ip—iq法 多样化补偿 特定次谐波提取 改进的检测方案

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非隔离单相半桥UPQC直流纹波分析及其影响抑制

19

作者 唐岑 向诗彪 +2 位作者 孟令辉 朱唯伟 舒泽亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期33-42,共10页

非隔离单相半桥统一电能质量调节器(UPQC)两侧变换器的脉动功率差将在直流电容及分电容上产生复杂的多倍频电压纹波,各次电压纹波会对串联侧变换器的补偿电压有不同的影响,降低串联侧变换器的补偿效果。为了抑制直流电压纹波影响,利用... 非隔离单相半桥统一电能质量调节器(UPQC)两侧变换器的脉动功率差将在直流电容及分电容上产生复杂的多倍频电压纹波,各次电压纹波会对串联侧变换器的补偿电压有不同的影响,降低串联侧变换器的补偿效果。为了抑制直流电压纹波影响,利用等效电容电流模型计算直流电容电压表达式,分析直流纹波及非线性负载对补偿电压的影响路径,并仿真验证其正确性。针对分电容电压纹波和非线性负载对电压补偿效果的影响,提出一种抑制多倍频纹波影响的补偿电压特定次谐波控制策略。最后,基于SiC器件建立了非隔离单相半桥UPQC实验平台进行实验验证,实验结果表明在非线性工况下,所提控制策略将补偿电压THD从12.2%降低至2.4%,相比于传统控制可以减少约70%的直流电容需求。 展开更多

关键词 电能质量 统一电能质量调节器 分电容电压纹波 纹波影响抑制 补偿电压特定次谐波控制

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级联H桥型光伏逆变器的功率匹配控制策略

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作者 林珊 赵涛 杜磊 《电力电子技术》 2024年第6期85-87,105,共4页

功率不匹配是单相级联H桥(CHB)光伏并网逆变器固有的问题,导致传输功率较大的H桥单元过调制、并网电流严重畸变甚至振荡过流。为此,这里提出一种基于特定次谐波补偿的级联型光伏逆变器功率匹配控制策略,通过给过调制的H桥单元注入最优的... 功率不匹配是单相级联H桥(CHB)光伏并网逆变器固有的问题,导致传输功率较大的H桥单元过调制、并网电流严重畸变甚至振荡过流。为此,这里提出一种基于特定次谐波补偿的级联型光伏逆变器功率匹配控制策略,通过给过调制的H桥单元注入最优的3,5,7,9次谐波使其线性调制范围从1扩大至1.2438,同时采用闭环控制方法给非过调制H桥补偿反向谐波,能够确保逆变器在输入功率差异较大的条件下稳定运行且并网电流的总谐波畸变率(THD)较小。最后,实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 光伏逆变器 功率匹配 特定次谐波补偿

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