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个人免费建站的网站,wordpress 经典案例,软件开发工程师分类,大气手机网站模板三相lcl型并网逆变器控制策略 电容电流反馈和电网电压全前馈#xff0c;加入5.7.11.13次谐波thd#xff1c;5最近在搞三相LCL型并网逆变器的控制策略#xff0c;发现电容电流反馈和电网电压全前馈的组合拳确实有点东西。这两个策略叠加使用#xff0c;对付谐波干扰就像给系…三相lcl型并网逆变器控制策略 电容电流反馈和电网电压全前馈加入5.7.11.13次谐波thd5最近在搞三相LCL型并网逆变器的控制策略发现电容电流反馈和电网电压全前馈的组合拳确实有点东西。这两个策略叠加使用对付谐波干扰就像给系统装了个动态平衡器。特别是需要在5、7、11、13次谐波轰炸下还能保持THD5%的场景对控制算法的鲁棒性要求直接拉满。先说说电容电流反馈这招。LCL滤波器本身是个三阶系统搞不好就容易谐振。传统做法是用电网电流反馈但遇到电网阻抗变化时容易翻车。改成采集电容电流做反馈相当于在谐振点附近加了个阻尼器。用MATLAB跑个快速原型验证下% 电容电流反馈系数计算 L1 2e-3; % 网侧电感 C 20e-6; % 滤波电容 Kp_damp 0.05 * C * L1 * (2*pi*50)^3; % 经验系数 disp([Damping coefficient: , num2str(Kp_damp)]);这段代码里的经验系数不是随便蒙的实际调试发现当电网频率在45-55Hz波动时这个比例关系能保证相位裕量稳定在45度以上。现场测试时遇到过电网电压骤降15%的情况系统居然没崩全靠这个阻尼项撑着。再来看电网电压全前馈。这玩意儿就像提前预判对手出招把电网畸变直接在前端抵消掉。传统前馈只考虑基波分量但对付高次谐波得玩点花的。在Simulink里搭了个改进型前馈模型关键在谐波提取环节得用滑动平均滤波复数系数滤波器组合拳。代码实现的核心部分长这样// 谐波提取算法片段 float harmonic_extract(float ug_abc[3], int order) { static float buffer[12][3]; // 12采样点/周期缓存 // Clark变换 float alpha 2/3*(ug_abc[0] - 0.5*ug_abc[1] - 0.5*ug_abc[2]); float beta 2/3*(sqrt(3)/2*ug_abc[1] - sqrt(3)/2*ug_abc[2]); // 复数旋转因子 float angle -2*PI*order/12; // 12点/基波周期 float real_part alpha*cos(angle) - beta*sin(angle); float imag_part alpha*sin(angle) beta*cos(angle); // 滑动平均 return moving_average(real_part); }这个算法的妙处在于用固定长度的缓存实现了动态谐波跟踪实测在电网频率±2Hz偏移时13次谐波提取精度还能保持97%以上。不过要注意当多个谐波同时存在时各次谐波前馈通道之间得做好解耦否则容易顾此失彼。最后说说怎么把THD压到5%以内。硬件上并了个小电阻在电容支路软件层面在PWM生成环节加了三次采样错位策略。调试时发现13次谐波最难搞后来在电流环里塞了个陷波器def notch_filter(f0, fs): w0 2*np.pi*f0/fs Q 30 # 实测Q30时对相位影响最小 b [1, -2*np.cos(w0), 1] a [1, -2*np.cos(w0)*1/(1np.tan(w0/(2*Q))), 1/(1np.tan(w0/(2*Q)))] return b, a这个二阶陷波器在650Hz处能干掉20dB的谐波而且相频特性在截止区外基本是平的。配合前馈控制最终实测数据说话5次谐波从8.7%压到3.2%13次从6.1%降到2.8%总THD稳稳控制在4.3%左右。调试过程中有个反直觉的发现电容电流反馈增益不是越大越好。某次把Kp_damp调高两倍结果在轻载时反而引发低频振荡。后来用李雅普诺夫判据分析才发现过强的阻尼会破坏系统的无源性特征。所以实战中还是要做折中在稳定裕度和动态响应之间找个平衡点。