改进型单相锁相环在并网逆变器中的应用与仿真验证

本文主要讨论了改进型单相锁相环在单相并网逆变器中的应用，这是一种在电力电子领域广泛应用的技术，特别是在新能源发电领域，单相并网逆变器对于电网电压的精确同步（即锁相）至关重要。传统上，基于Park变换的锁相环设计是通过将三相电压转换至旋转坐标系，然后处理得到的dq轴分量来实现相角锁定。然而，单相输入使得构建理想的αβ轴分量存在挑战，因此通常采用虚拟方法来估算。 作者提出了一种改进方法，利用在稳态下d轴输出电压（代表被锁电压幅值）与预估角的余弦相乘来间接得到β分量，这降低了对低通滤波器的要求，并减少了对PI调节器参数的敏感性。通过MATLAB仿真验证了这一改进的有效性，仿真结构图展示了改进型锁相环的设计。 文章还介绍了针对并网逆变器使用的LCCL滤波器，采用电容电流前馈有源阻尼控制策略，以提高系统的稳定性和动态响应。作者推导了LCCL滤波器的模型，并在此基础上加入了电容电流前馈，从而获得了新的数学模型，通过绘制不同前馈系数的Bode图，分析了这些系数对系统性能的影响。实验结果证实了改进型锁相环和有源阻尼控制在单相并网逆变器中的适用性和有效性。 此外，文中还提到了搭建硬件平台进行实际并网实验，以验证理论分析和仿真结果的准确性和实用性。关键词包括逆变器、并网、单相锁相环、LCCL滤波器、有源阻尼控制以及仿真，这些都是本文的核心研究内容，对于理解单相并网逆变器的控制策略和技术细节具有重要意义。