光伏逆变器在不平衡电网中的控制策略与SOGI锁相环

"不平衡电网下光伏逆变器的控制策略研究 在现代电力系统中，光伏发电系统的并网技术面临的一个关键挑战是电网的不平衡问题。当电网电压三相不对称时，光伏逆变器并网电流的三相不平衡及谐波含量增加，这不仅影响系统的效率，也可能对逆变器和电网设备造成损害。因此，设计有效的控制策略来应对不平衡电网环境至关重要。 首先，研究中提出了基于二阶广义积分器（SOGI）的不平衡锁相环方案。SOGI是一种强大的信号处理工具，能够快速而准确地检测电网正序分量的幅值和相位。这一设计能够帮助光伏逆变器更好地跟踪电网电压，减少并网电流的相位误差，从而改善三相电流的对称性。 其次，为抑制网侧负序电流，文章提出了一种基于电网负序电压前馈的控制策略。通过监测和抵消负序电压成分，可以有效地减小逆变器并网电流中的负序分量，进一步优化了并网电流质量。同时，考虑到直流侧电压波动可能影响到并网电流的稳定性，研究中还在电压外环控制器后加入了二倍频陷波器，以降低这种波动对电流控制的影响。 为了验证上述理论研究的有效性，研究者利用PSCAD/EMTDC软件建立了光伏并网系统的仿真模型。仿真结果显示，提出的控制策略能有效应对不平衡电网条件，显著改善了光伏逆变器的并网性能，证明了其在实际应用中的可行性。 在现有文献中，针对不平衡电网的控制策略各有优缺点。例如，双同步坐标系解耦的软件锁相环方法可能存在超调大、恢复时间长的问题；自适应观测器虽然能锁定相位，但计算复杂度较高；双同步坐标系控制系统虽然控制效果好，但控制器协调困难；而基于PR控制器的交流无静差控制系统对电网频率偏移的适应性较差。相比之下，本文提出的控制策略结合了SOGI和负序电压前馈，既简化了系统结构，又提高了控制精度和鲁棒性。 这项研究针对不平衡电网环境下光伏逆变器的控制问题，创新性地采用了SOGI的不平衡锁相环和负序电压前馈控制，有效解决了并网电流的三相不对称和谐波问题，提升了系统的整体性能。这一成果对于优化光伏并网系统的稳定性和效率具有重要的理论与实践价值，对于未来智能电网和分布式能源系统的发展提供了新的思路和技术支持。"