基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略研究及其在电压畸变下的有效性验证

基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略研究及其在电压畸变下的有效性验证

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/nPhFhXjA/article/details/139560535

随着可再生能源的快速发展，电力系统中逆变器的应用日益广泛。然而，由于逆变器的非线性特性，其工作过程会产生谐波和畸变，对电网电压质量产生不利影响。本文提出了一种基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略，旨在实现电网电压的全前馈谐波抑制，并通过仿真验证了其有效性。

1. 引言

随着可再生能源的快速发展，电力系统中逆变器的应用日益广泛。然而，由于逆变器的非线性特性，其工作过程会产生谐波和畸变，对电网电压质量产生不利影响。针对这一问题，本文提出了一种基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略，旨在实现电网电压的全前馈谐波抑制。

2. 控制策略设计

本文采用QPR控制策略来实现基于虚拟阻抗的单向并网逆变器的前馈控制。具体来说，通过图一整体电路与控制及工况给定图的分析，我们可以看到该控制策略的具体实施方式。其中，QPR控制策略是一种能够在电流环中实现快速和精确控制的方法，能够有效地抑制逆变器输出电流的谐波。

3. 仿真结果及分析

为了验证基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略的有效性，在电压畸变时进行了仿真实验。首先，我们分别绘制了不加电网电压全前馈控制和加电网电压全前馈控制的电压电流曲线，如图二和图六所示。可以明显看出，加入电网电压全前馈控制后，电压电流波形得到了明显的改善。

此外，我们还对不加电网电压前馈和加电网电压前馈时的总谐波失真率（THD）进行了比较。如图四和图七所示，加入电网电压全前馈控制后，系统的THD明显降低，进一步验证了该控制策略的有效性。

4. 模拟实验与结论

为了更进一步地验证基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略的性能，我们模拟了在弱电网中加入5、7、9、11谐波的情况，并绘制了相应的波形图，如图八所示。从图中可以清楚地看出，基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略能够有效地抑制谐波的产生，保证电网电压的质量。

综上所述，本文研究了基于虚拟阻抗的单向并网逆变器前馈控制策略，并通过仿真实验验证了该策略的有效性。该控制策略通过QPR控制实现了系统的电网电压全前馈谐波抑制，能够有效地提高电力系统的电网电压质量。