研究目的
研究弱电网对并网太阳能逆变器性能的影响，并提出一种设计电流控制器反馈环增益的方法，以补偿电流振荡并改善电能质量。
研究成果
提出的独立设计d轴和q轴PI控制器的方法有效抑制了弱电网条件下电流环的振荡，确保电流总谐波畸变率（%THD）符合IEEE 1547标准。该方法不仅实现了更快的动态响应，还提升了并网光伏逆变器的电能质量。
研究不足
该研究基于MATLAB仿真，实际应用中可能出现仿真未考虑的额外挑战。所提方法在极弱电网条件或电网参数变化情况下的有效性尚需进一步研究。
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[IEEE 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 罗马尼亚布拉索夫(2019.11.3-2019.11.6)] 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 弱电网耦合光伏逆变器中提升电流质量的闭环控制器增益特性研究
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[IEEE 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 罗马尼亚布拉索夫(2019.11.3-2019.11.6)] 2019年第八届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 弱电网耦合光伏逆变器中提升电流质量的闭环控制器增益特性研究
DOI：10.1109/icrera47325.2019.8996644
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
大多数太阳能装置安装在电网强度极弱的偏远地区，这迫使太阳能逆变器必须连接至弱电网。在弱电网环境下，太阳能逆变器会向电网注入影响系统电能质量的谐波电流。传统设计的太阳能逆变器适用于强电网环境，其闭环（反馈与前馈）控制策略基于直轴与交轴电网注入电流的绝对解耦进行规划。但在弱电网场景中，由于电网电感的影响，常规设计规范无法实现直轴与交轴电流的绝对解耦。这种不当解耦会导致电网注入电流产生振荡，进而加剧谐波畸变。为补偿电流振荡，需通过评估耦合程度来设计电流控制器反馈环增益。由于公共耦合点检测到的电网注入电流经同步角度转换后成为直流分量（直轴电流id和交轴电流iq），相同的电流振荡会同时出现在d轴和q轴电流控制环路中。本研究通过解析法分析了电网电感导致的d轴与q轴环路振荡，据此独立设计d轴和q轴PI控制器——不同于传统PI控制器方案，该设计不仅能提升系统动态响应速度，还可改善电能质量。
作者：
K. Ramachandra Sekhar，Baibhav Kumar Gupta，Amol Ishwarrao Gedam
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