带LC滤波的三相逆变器的比例谐振控制
LCL型三相并网逆变器控制策略综述
图 3 所示为无差拍电流控制的框图
图 2 dq 坐标系下 LCL 滤波器的结构框图
4 控制策略 4.1 基于无源阻尼的无差拍控制策略
目前较差拍电流控制的框图， 根据系统的稳定性和动态响应要求选择合 适的 kp1、kp2、kp3 参数，对无差拍控制 的增益进行修正。无差拍控制方法与传统 的 SVPWM 整流器相比，脉冲宽度根据整 流器当前的电路状态实时确定，因而具有 更优越的动态性能。文中给出的方法将无 差拍与传统的 PI 控制方法相结合，即利用 了无差拍控制的快速动态响应特性，又利 用 PI 控制具有的较强的鲁棒性，设计出来 的控制器具有良好的性能。但是无差拍控 制需要的传感器较多，这就增大系统的体 积，也会使得系统的成本增加。故这种控 制策略并未得到广发的应用。
LCL 型三相并网逆变器控制策略综述
摘要 随着新能源发电技术的发展，并网发电系统得到越来越广泛的应用，在并网系
统中并网逆变器是其核心部件。然而，过多的并网逆变器与电网相连会导致系统的谐波分 量的增大，进而影响系统的稳定性。通过对并网逆变器输出端加入滤波器，可以有效的减 少谐波的注入。但是滤波元件的加入会影响逆变器的稳定性，对逆变器的控制策略提出了 更高的要求。本文，通过对电压型三相并网逆变器分析为例，给出了 LCL 型滤波器的数学 模型，并对一些控制策略进行分析和比较。最后，展望了基于 LCL 型滤波器的三相电压型 并网逆变器控制策略的研究热点和研究方向。
di1 udc sk sk uc L1 dt k a ,b ,c di uc L2 2 e dt i C duc i 2 1 dt i C dudc i s dc dc 1 k dt k a ,b ,c
关键词：LCL 型滤波器 控制策略 并网逆变器 1 引言
带LCL滤波的并网逆变器的比例谐振控制_刘鹏飞
技术与应用2013年第1期 59带LCL 滤波的并网逆变器的比例谐振控制刘鹏飞 卓 菡（福州大学电气工程与自动化学院，福州 3501085）摘要 并网逆变器需要及时跟踪电网电压，同时输出电压也要达到规定指标。
目前已有多种并网逆变控制方法，均可以达到较好的控制效果。
在静止坐标系下，比例谐振（PR ）控制算法可以实现无静差跟踪控制，同时PR 控制算法可以方便地实现谐波补偿。
相比其他几种算法，PR 控制算法简单，所需计算量小，有极大的应用前景。
关键词：比例谐振控制；并网逆变器；LCL 滤波器Proportional-Resonant Control of a Grid Connected Inverter with LCL FilterLiu Pengfei Zhuo Han(Fuhzhou University Department of Electric and Automatic Control, Fuzhou 350108)Abstract Grid connected inverter’s output current waveform ought to be synchronized with the grid voltage, and must also meet with industrial standards. Nowadays, we have many control methods to do this with acceptable performance. Recently, a new proportional-resonant control method has been proposed. Running under stationary reference frame, it is able to regulate AC signals without static error. And harmonic compensation is quite simple using a PR controller. With its simplicity, PR control algorithm needs less calculation and can be widely used.Key words ：proportional-Resonant Control ；grid connected inverter ；LCL filter近年来，随着新能源发电越来越受到重视，对并网逆变技术的研究也多了起来。
采用LCL滤波的三相并网逆变器
制。在图 3 的 UL 反孤岛测试系统中，当逆变器处 于单位功率因数时，若只考虑基波 , 逆变侧 i tabc 流 入负载 RLC 。当一个频率为 f d （不等于基频）的正 弦信号 i dist 通过变流器注入到系统中，开关 S 未断 开时，扰动信号通过开关 S 流入电网，流入 RLC 的是基波，公共接点 P 处的电压 V pa 电压频率 不发生变化；当开关 S 断开时，基波信号和扰动信 号均流入 RLC ，造成了 RLC 负载上电压的幅值和 频率发生变化。因此通过注入合适的扰动信号，检 测 RLC 上电压的幅值和频率变化即可判断出孤岛。 由图 3 知，得逆变器三相电流式（ 5 ）
收稿日期 2010-11-02
改稿日期 2011-04-07
108
电 工 技 术 学 报
2011 年
1
引言
当今社会能源已成为制约世界经济发展的关键
压的传递函数分别为
I L1 ( S ) Vi ( S )
I L2 ( S ) Vi ( S )
LC总 S 2 1
SL[C总 总总 1 LS 2 1]
[9-10] ，整流电压
并网方式提出的，图 1 给出了 LCL 滤波器等效图。
联二极管构成的三相整流电路
U dc =1.35 U ab 对电容 C 上进行瞬时充电。
图1 Fig.1
LCL 滤波器等效图 LCL filter block diagram 图2 Fig.2 接触器 S 闭合瞬间主电路
对图 1 所示滤波网络进行分析，若参与控制的 内环电流分别为 i L 1， i L 2 ， i C ，得三种电流对输入电
（ 6）
其中， ud = v td v sd + 0 L f i tq ， u q= v tq v sq 0L f i td 。
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究一、概述随着可再生能源的快速发展，三相并网逆变器在分布式发电系统中扮演着越来越重要的角色。
由于并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量，滤波器的设计成为了一个关键问题。
LCL滤波器以其良好的滤波效果和较小的体积优势，在三相并网逆变器中得到了广泛应用。
LCL滤波器由电感、电容和电感组成，其特性分析对于优化滤波效果、提高电能质量具有重要意义。
本文将对三相并网逆变器LCL滤波器的滤波特性进行深入分析，包括其频率特性、阻抗特性等，以揭示其滤波机理和影响因素。
为了充分发挥LCL滤波器的优势，对逆变器的控制策略进行研究也是必不可少的。
本文将对三相并网逆变器的控制策略进行探讨，包括传统的PI控制、无差拍控制以及基于现代控制理论的先进控制策略等。
通过对不同控制策略的比较和分析，旨在找到最适合LCL滤波器的控制方法，以提高并网逆变器的性能和稳定性。
本文旨在通过对三相并网逆变器LCL滤波特性的分析和控制研究，为优化滤波效果、提高电能质量提供理论支持和实践指导。
这不仅有助于推动可再生能源的发展，也为电力电子技术的创新和应用提供了新的思路和方法。
1. 研究背景和意义随着可再生能源的快速发展和智能电网建设的深入推进，三相并网逆变器作为新能源发电系统与电网之间的关键接口设备，其性能与稳定性对于电力系统的安全、高效运行至关重要。
在实际应用中，并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量。
为了降低谐波污染，提高电能质量，LCL滤波器因其良好的滤波性能被广泛应用于三相并网逆变器中。
LCL滤波器作为一种典型的无源滤波器，能够有效地抑制并网逆变器产生的高频谐波，降低其对电网的污染。
LCL滤波器的引入也给并网逆变器的控制系统带来了新的挑战。
一方面，LCL滤波器的参数设计需要综合考虑滤波效果和系统稳定性另一方面，由于LCL滤波器固有的谐振特性，如果不加以控制，很容易引发系统振荡，影响逆变器的正常运行。
三相LCL并网逆变器改进型准比例谐振控制技术
文章编号 ：１００６—９３４８（２０１８）０９－０１１６－０５
计 算 机 仿 真
２０１８年９月
三 相 ＬＣＬ并 网 逆 变 器 改 进 型 准 比例 谐 振 控 制 技 术
叶 吉 亮 ，李 岚 ，刘海 霞 ，王 宇龙
（太原理工大学 电气与动力工程学院 ，山西 太原 ０３００２４）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｌａｒｇｅ－ｓｃａ ｌｅ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ，ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｑｕａｓｉ－ＰＲ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＰＩ ｃｏｎｔｒ ｏｌ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄ ｃｕｒｒｅｎｔ．Ｗｈｉｌｅ ａｄｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｅｅｄ－ｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｎｔ ｒｏｌ ｔｏ ｃｕｒｅｎｔ ｌｏｏｐ，ｉｔ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ａｎｔｉ ｄｉｓｔｕｒｂａ ｎ ｃｅ ａｂｉｌｉｔｙ，ｂｕｔ ａ ｌｓｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｎｄ ｃｏｎ— ｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＭＡＴＬＡＢ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔ ｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ＬＣＬ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ａ ｎ ｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａ ｎ ｄ ｓｔａ ｂ ｌｅ ｏｐｅｒ－ ａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ａ ｓｙｍｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ． ＫＥＹ－Ｗ ＯＲＤＳ：Ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ；Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｑｕａｓｉ ｐｒｏｐｏｒ ｔｉｏｎａ ｌ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｇｒ ｉｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｅｅｄ－ｆｏｒ ｗ ａ ｒｄ； Ｖｏｌｔａｇｅ ｕｎｂａ ｌａｌｉｃｅ； Ｈａｒｍ ｏｎｉｃ
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究一、本文概述随着可再生能源的快速发展，三相并网逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。
然而，并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量。
为了减小谐波对电网的影响，LCL滤波器被广泛应用于三相并网逆变器中。
LCL滤波器具有优良的滤波性能和高效率，因此，对LCL滤波器的参数设计进行研究具有重要意义。
本文旨在对三相并网逆变器的LCL滤波器参数设计进行全面研究。
介绍三相并网逆变器的基本原理及LCL滤波器的结构和功能；然后，分析LCL滤波器的主要参数（包括电感、电容等）对滤波器性能的影响，建立相应的数学模型；接着，根据电网谐波标准和电能质量要求，提出一种有效的LCL滤波器参数设计方法，并通过仿真和实验验证该方法的可行性和有效性；对LCL滤波器的优化设计和未来发展趋势进行讨论。
本文的研究不仅有助于提升三相并网逆变器的电能质量，还可为相关领域的研究提供有益的参考和借鉴。
二、三相并网逆变器与LCL滤波器的基本原理三相并网逆变器是一种将直流（DC）电源转换为三相交流（AC）电源的设备，主要用于将可再生能源（如太阳能、风能等）生成的直流电转换为适用于电网的交流电。
其核心功能是实现电能的转换与控制，以满足电网对电能质量的要求。
三相并网逆变器通常包括功率开关管、滤波器和控制策略等部分，其中滤波器的设计对于减小逆变器输出电流中的谐波分量，提高电能质量具有关键作用。
LCL滤波器是一种三阶滤波器，由电感（L）、电容（C）和另一个电感（L）组成，其结构特点是在电容两侧各有一个电感。
这种结构使得LCL滤波器在高频段具有较大的阻抗，而在低频段具有较小的阻抗，因此能够有效地滤除逆变器输出电流中的高频谐波分量，同时减小滤波器对逆变器输出电压的影响。
在三相并网逆变器中，LCL滤波器通常连接在逆变器的输出端，用于滤除逆变器输出电流中的谐波分量。
滤波器的设计需要综合考虑滤波效果、系统稳定性、成本等多个因素。
lc滤波的三相桥式整流谐波电流的计算方法
lc滤波的三相桥式整流谐波电流的计算方法1概述三相桥式整流电路应用广泛，常用于交直流的变换，当该电路出现整流谐波电流时，滤波技术便被应用于电路中去降低或消除整流谐波电流。
滤波技术最常用的是LC滤波技术，其原理非常简单，但计算过程也非常复杂，因此在进行计算时，必须充分了解三相桥式整流谐波电流的LC滤波方法。
2LC滤波原理LC滤波其实是一种电容与线性功率阻抗器结合的技术，其目的是把不同频率的振荡信号分离开来，在一个给定频率带的内部应用电容到磁心的线圈时，它能把有害的谐波成分屏蔽到特定的低频率组中，从而达到降噪的目的，并且把有用的电力量输出到目标设备上去。
3计算方法要计算三相桥式整流谐波电流经过LC滤波处理后的电流，需要计算其两个侧面，一个是大功率电路中电容电抗谐滤后串联负载电流时候的谐波电流，另一个是线性功率阻抗器吸收谐波电流时的谐波电流，同样也需要研究器件在什么频率的谐振时的电流情况。
首先，针对大功率电路中的电容电抗谐滤后，串联负载电流含有的谐波电流，可以分析谐波电流的大小，公式如下：$$I_{mh}=\frac{KVm}{\sqrt{3}CF_B}\sqrt{\frac{3I_{rms}^2}{8R_L}}$$$$K为整流谐振因子，Vm为滤波电容额定电压，C为功率因数，FB为频率带内器件变化系数，RL为负载电阻，Irms为串联负载电流的有效值。
其次，电路中的线性功率阻抗器可以吸收谐波电流，线性功率阻抗器在谐振时，它的电流与绕组电感和电容之间关系，公式如下：$$I_z=\frac{V_{ac}}{2XL}$$其中Vac为入射波形有效值，XL为增强器的频率带内变化系数。
4结论通过上述分析，可以明确三相桥式整流谐波电流的LC滤波方法，它能有效地降低谐波电流，使单相负荷能够获得稳定和良好的运行状态。
带LC滤波的三相逆变器的比例谐振控制
使 系统 不 稳 定 。 了解 决 上述 问题 ， 此 针 对 带 输 为 在
出Ｌ Ｃ滤 波 器 的 电 压 型 逆 变 器 的控 制 。提 出 了 一 种 新 的 无 电流 传 感 器 Ｐ Ｒ控 制 策 略 ．它 能 实 现 正 弦 交 流 指 令 的 零 稳 态 误 差 控 制 。并 利 用 其 谐 振 控 制 器对 特 定 谐波 进 行 补 偿 ．对 平 衡 负 载 与 非 平 衡 负载 均 具有 很 好 的适 应 性
ｃ ｎｒ ｌ ｒ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｉ ｖ ｒ ｒ ｃ ｎ ｏ ｅａ ｅ ｗ ｌ ｉ ｌｎ ｅ ｌ ａ ｓ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ ｕ ｂ ｌ ｎ ｅ ｌ ａ ｓ ｏ ｔ ｌ ，ｈ ｏ ｔｏｌ ｎ ｅ ｅ ａ ｐ ｒ ｔ ｅｌ ｎ ｂ ａ ｃ ｏ ｄ ｒ ｎ ｎ ｉ ａ ｎ ａａ ｃ ｏ ｄ ． ｏｅ ｅ ｔ ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｉ ｖ ｒｅ ；ｐ ｏ ｏｔｎ ｌｒ ｓ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ；ｔ ｔ ｇ ｙ ｒ ｓ：ｎ ｅ ｔｒ ｒｐ ｒ ａ —ｅ ｏ ａ ｔｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｉ ｉ ｌｎ
第４ ５卷 第 ６期 ２１ ０ ｌ卑 ６月
电 力 电子 技 术
Ｐｏ ／Ｅｌｃｔｏ ｉ ｓ ｗｅ＂ ｅ ｒ ｎ ｃ
Ｖ１ ５ ｏ ． ．Ｎｏ６ ４ ．
Ｊ ｎ ０１ ｕ ｅ２ ｌ
带Ｌ Ｃ滤 波 的三相逆 变 器的 比例 谐振 控制
李 永 坚 ，黄 绍 平
（ 南 工 程 学 院 ， 气 信 息 学 院 ，湖 南 湘 潭 湖 电 ４ １０Fra bibliotek） １ １４
授 ， 究 方 向 为 电 力 电 子 与 电 力 传 动 、 力 系统 自动 化 。 研 电 ７ ６
图 １ 带 Ｌ 滤波 的三 相逆变 系统 Ｃ
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第４５卷第６期２０１１年６月电力电子技术ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶ０１．４５，Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ２０１１带ＬＣ滤波的三相逆变器的比例谐振控制李永坚，黄绍平（湖南工程学院，电气信息学院，湖南湘潭４１１１０４）摘要：针对带ＬＣ输出滤波器的三相电压型逆变器，提出一种新的无电流传感器比例谐振（ＰＲ）控制策略，仅需检测输出滤波电容电压。
无需检测其电流。
相比于同步旋转坐标系的ＰＲ控制器，提出的ＰＲ控制器基于静止坐标系．无需进行复杂的坐标变换，减少了计算量，能对正序与负序电流进行统一调节。
仿真和实验结果表明，该控制策略具有良好的动静态性能，可实现正弦交流指令的零稳态误差控制，利用其谐振控制器的特性对特定次谐波进行补偿．在逆变器带平衡负载和不平衡非线性负载时都能适用。
关键词：逆变器；比例谐振控制；滤波中图分类号：ＴＭ４６４文献标识码：Ａ文章编号：１０００一ｌＯＯＸ（２０１１）０６—００７６—０３Ｐｒｏｐｏｒｔｉｎａｌ．ｒｅｓｏｎａｎｔＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＴｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅＩｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈＬＣＦｉｌｔｅｒｓＬＩＹｏｎｇ－ｊｉａｎ，ＨＵＡＮＧＳｈａｏ・ｐｉｎｇ（ＨｕｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒ］ｅｓｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ・ｒｅｓｏｎａｎｔ（ＰＲ）ｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｒｅｅ・ｐｈａｓｅｉｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈＬＣｏｕｔ—ｐｕｔｆｉｌｔｅｒｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｗｉｔｈｕｓｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｏｎｌｙｒｅｑｕｉｅｓｖｏｌｔａｇｅｍｅａｓｕｒｅｄａｃｒｏｓｓｃａｐａｃｉｔｙｉｎｓｔｅａｄｏｆｃｕｒｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｄ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＰＲｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｎｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｆｒａｍｅ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＰＲｃｏｎ—ｔｒｏｌｌｅｒｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙｆｒａｍｅｗｉｔｈｏｕｔｃｏｍｐｌｅｘｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ，ｉｔｉｓａｂｌｅｔｏａｄｊｕｓｔｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｈａｓｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃａｎｄｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｃｈｅｍｅｃａｒｌａｃｈｉｅｖｅｚｅｒｏｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅｅｒｒｏｒｆｏｒｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃｏｍｍａｎｄ，ｓｐｅｃｉｆｉｃｈａｒｍｏｎｉｃｓｃａｎｂｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｂｙｕｓｅｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｃａｎｏｐｅｒａｔｅｗｅｌｌｉｎｂｌａｎｃｅｌｏａｄｓｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｕｎｂａｌａｎｃｅｌｏａｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｐｒｏｐｏｒｔｉｎａｌ—ｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｔｒｏｌ；ｔｉｌｔｉｎｇＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ：ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｌａｎｎｉｎｇＦｕｎｄｏｆＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．２０１０ＧＫ３１００）；ＣｏｌｌｅｇｅｓａｎｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓＯｐｅｎＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍＦｕｎｄｏｆＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．２００９Ｋ１００）１引言逆变器按输出波形可分为正弦波逆变器与方波逆变器．前者在实际中应用较多。
正弦波逆变器的主要控制目标是：追踪一纯正弦输出电压，即使在非线性或不平衡负载时。
仍能提供不含谐波分量的正弦输出电压【１１。
逆变器的传统控制方法主要有基于电网电压矢量定向的ＰＩ控制和滞环控制等【２。
】。
但都难以满足逆变器的稳态误差和输出谐波含量的要求。
另外，为了减小整个装置的重量、大小、造价，增加控制带宽．往往在这类逆变装置中引入了ＬＣ或ＬＣＬ输出滤波器，而输出滤波器存在谐振峰值，将基金项目：湖南省２０１０年科技计划项目（２０１０ＧＫ３１００）；湖南省２００９年高校创新平台开放基金项目（２００９Ｋ１００）定稿日期：２０１１—０４—１８作者简介：李永坚（１９７１一），男，湖南双峰人，硕士，副教授，研究方向为电力电子与电力传动、电力系统自动化。
７６使系统不稳定。
为了解决上述问题，在此针对带输出ＬＣ滤波器的电压型逆变器的控制，提出了一种新的无电流传感器ＰＲ控制策略。
它能实现正弦交流指令的零稳态误差控制。
并利用其谐振控制器对特定谐波进行补偿，对平衡负载与非平衡负载均具有很好的适应性。
２带ＬＣ滤波的三相逆变系统图ｌ示出带ＬＣ输出滤波的三相电压型逆变系统。
为便于分析。
假定三相输出电压不带中线，且逆变器开关频率远高于电网频率，这有利于将输出变量解耦为两个独立的控制变量。
需要测量的信号仅有直流侧电压及２个输出相电压，因此无需电容电流传感器。
Ｌ．Ｊ咯邕当。
ｌｔＩ耋呈ｆ％。
｛ｒｌ图１带ＬＣ滤波的三相逆变系统带ＬＣ滤波的三相逆变器的比例谐振控制３提出的控制策略３．１ＰＲ控制器ＰＲ控制器最先用于有源滤波器及谐波补偿控制．而后逐渐用于单相及三相电流的控制【４－ｓ１。
ＰＲ控制器在同步ｄ，ｑ坐标系中以直流ＰＲ调节器的形式出现，而在静止ａ，口坐标系中以交流ＰＲ调节器的形式出现。
但同步旋转坐标系中的谐波补偿控制中需用到多个谐波补偿器。
需对各次谐波进行坐标变换的计算工作量大。
同时也必须推导出各次谐波精确的同步参考信号。
另外在同步旋转坐标系中．这种直流ＰＲ控制器仅能补偿正序谐波，而不能补偿负序谐波。
因此这里提出了基于静止坐标系的ＰＲ控制器。
在同步坐标系的基础上，容易得到静止坐标系交流ＰＲ控制器。
其坐标变换的条件是：得到同步旋转的角速度。
静止坐标系中，交流ＰＲ控制器可以表示为：为了从输出电压中估算谐波。
相比于检测的输出电压谐波。
控制时必须开始就从逆变器侧提前９００注入谐波。
对谐波电压注入采用电容滤波电流控制，因输出电压与电容电流成正比，故使用无传感器电容电流控制策略取代直接检测电容电流，即只检测输出电容电压。
由式（３）可知，由参考电压值‰，Ｈ礤可很容易地得到电容电流参考值ｉｃＩ出，ｉｃ＿螂：吲＿［＝ｋ（甜［＝］‰３．３离散化实现（３）为了便于数字系统中的离散化实现。
可将ＰＲ控制器中的积分项分解为两个简单的积分环节，如图３所示。
巩（ｓ）＝Ｋｉ．ｓｃｏｓＴ：－．ｗ２ｓｍＴ一（１）图３ＰＲ控制器的积分项分解为２个积分环节Ｓ‘＋吐广式中：∞为谐振频率；ｙ为超前角；Ｋｉ为积分系数。
分别按００与一９０。
重写式（１），并考虑比例系数Ｋ。
，则可得：％（ｓ）磷＋等，‰（ｓ）珥＋器（２）分析可知式（２）在∞处的幅频特性均趋于无穷大．均可以实现零稳态误差和利用控制器在∞处的谐振特性有效补偿特定次谐波，通常实际中只需补偿３，５，７次几个有限的谐波。
３．２提出的控制策略提出的控制策略如图２所示。
控制系统采用双闭环结构．图中电压环ＰＲ控制器的比例增益为Ｋ，，积分增益为繇，电流环比例增益为Ｋ，积分增益为鼠，系数ｍ＝ｃｏｓＴ，ｂｋ＝ｓｉｎｙ，可根据需要补偿的谐波阶次基于各自的超前角ｙ预先计算出来。
由ＰＲ控制器对正、负序电流实行统一调节，无需引入任何电流正、负序分解环节，也无需进行复杂的坐标变换｛６】。
酣崮ｉ…滤波掣Ｉ；劂………Ｉ嘻堰副曰图２提出的控制系统框图＿ｙ为避免实现过程中出现代数环．积分器必须使用不同方法进行离散化．第１个积分器使用前向法离散，第２个积分器使用后向法离散。
式（４）的前３式包含了ＰＲ控制器的实现。
Ｖｋ＝Ｗ＆一ｌ＋ＺＸｉＩＬｋ＿１－－Ｔ．ｗＩ—ｌＯＪ２Ｗｋ－－－－－－Ｗｋ＿ｌ＋ｒｓＶｋ（４）ｙｋ＝ｕＪ（。
ｐ＋ｃｏｓＴｖｋ—ｓｉｎＴｗｋ—ｕｋ—１２‰，巩一ｌ＂－Ｖｋ，Ｗｋ＿｜－２．Ｗｋ式中：￡为采样时间；Ｋ。
为比例增益；Ｋ为ＰＲ控制器增益；‰，扎分别为第ｋ步的离散输入和离散输出。
实际控制中．只需设置∞为基波频率∞。
即可，根据谐波补偿（３次、５次、７次等）的需要来设定其谐振频率（３∞。
，５ｔｏ。
，７ｗ。
等）。
出于保护目的，仅允许注入特定幅值的谐波，且特定谐波电压的幅值和不应超出直流侧电压值．当达到指定输出值时，积分作用就必须停止。
４仿真与实验结果４．１仿真结果对提出的控制方法用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ软件进行仿真。
ＬＣ滤波器参数为：Ｌ＝０．７５ｍＨ，Ｃ＝５０ｗＦ，直流侧电压为９００Ｖ，开关频率为１０ｋＨｚ，输出线电压参考值为３８０Ｖ／５０Ｈｚ。
被补偿的谐波为３次、５次、７次等奇次谐波。
为了验证控制策略对不平衡非线性负载的适应性．仿真时采用图４所示的不对称负载作为不平衡非线性负载使用。
带LC滤波的三相逆变器的比例谐振控制作者：李永坚， 黄绍平， LI Yong-jian， HUANG Shao-ping作者单位：湖南工程学院,电气信息学院,湖南湘潭411104刊名：电力电子技术英文刊名：POWER ELECTRONICS年，卷(期)：2011,45(6)本文链接：/Periodical_dldzjs201106028.aspx。