电力电子顶刊复现---IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS 对于带有LCL滤波器的并网逆变器,采用电容反馈和注入电流的双回路控制策略可以有效地抑制谐振,但不能减小电网电压谐波引起的电流畸变。 传统施加电网电压前反馈的解决方案可以抑制这种电流畸变,但效果并不理想,尤其是在谐波次数较高的情况下。 该文提出了一种电网电压全前馈的方案,以抑制电网电压谐波引起的注入电流失真。

在电力电子领域,带有 LCL 滤波器的并网逆变器一直是研究热点。双回路控制策略,即电容反馈和注入电流的双回路控制,在抑制谐振方面确实有出色表现。不过,它存在一个明显短板,就是难以有效减小电网电压谐波引发的电流畸变问题。

先简单看看双回路控制策略可能涉及的代码框架(这里仅为示意,实际会更复杂):

# 假设定义一些参数
capacitance = 0.0001  # 电容值
inductance1 = 0.001  # 第一个电感值
inductance2 = 0.002  # 第二个电感值

def dual_loop_control(current_ref, grid_voltage):
    # 电容反馈部分
    capacitor_feedback = capacitance * (grid_voltage - current_ref)
    # 注入电流部分
    injected_current = inductance1 * current_ref - inductance2 * grid_voltage
    control_signal = capacitor_feedback + injected_current
    return control_signal

上述代码只是一个非常简化的双回路控制策略示意。电容反馈部分通过电容值和电网电压与电流参考值的差值来计算反馈信号,注入电流部分则依据两个电感值和电流参考值、电网电压来算出注入电流,最后两者相加得到控制信号。然而,从实际效果看,这个策略在抑制电网电压谐波引起的电流畸变上力不从心。

电力电子顶刊复现---IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS 对于带有LCL滤波器的并网逆变器,采用电容反馈和注入电流的双回路控制策略可以有效地抑制谐振,但不能减小电网电压谐波引起的电流畸变。 传统施加电网电压前反馈的解决方案可以抑制这种电流畸变,但效果并不理想,尤其是在谐波次数较高的情况下。 该文提出了一种电网电压全前馈的方案,以抑制电网电压谐波引起的注入电流失真。

传统的应对方法是施加电网电压前反馈。但可惜,它的抑制效果并不尽如人意,特别是当谐波次数较高的时候。

而这篇论文提出了电网电压全前馈方案,旨在抑制电网电压谐波造成的注入电流失真。这种全前馈方案思路独特,可能的代码实现思路大概如下:

def full_feedforward(grid_voltage, harmonic_order):
    # 这里假设通过傅里叶变换获取谐波成分,实际实现会更复杂
    harmonic_component = get_harmonic_component(grid_voltage, harmonic_order)
    feedforward_signal = calculate_feedforward_signal(harmonic_component)
    return feedforward_signal

在这个代码框架里,getharmoniccomponent函数负责获取特定谐波次数下电网电压的谐波成分,然后calculatefeedforwardsignal函数基于这个谐波成分算出前馈信号。通过这样的全前馈信号,有望更有效地抑制注入电流的失真。

从理论上来说,电网电压全前馈方案为解决电网电压谐波引起的电流畸变问题提供了新的方向,后续还需要进一步通过实际的实验和更详细的代码实现去验证其在不同工况下的有效性和稳定性。期待能在这个方向上看到更多精彩的研究成果。

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