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弱电网条件下锁相环对LCL型并网逆变器稳定性的影响研究及锁相环参数设计
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM46[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]航空电源航空科技重点实验室(南京航空航天大学),江苏省南京市210016
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50837003); 南京航空航天大学基本科研业务费(56XQA13014)
中文摘要:

为了保证并网逆变器的进网电流与电网电压同步,需要通过锁相环对电网电压进行锁相,并利用检测出的电网电压相位生成电流基准。该文以单相LCL型并网逆变器为例,建立锁相环的小信号模型,并根据该模型推导并网逆变器基于阻抗的稳定判据。通过分析该判据可知,在电网阻抗可忽略不计时,锁相环对并网逆变器的稳定性无影响;当电网阻抗不可忽略时,锁相环带宽、并网电流幅值给定和输出功率因数都会影响系统的稳定。为了保证系统在弱电网下的稳定性,给出一种基于相角裕度要求的锁相环参数设计方法,并进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。

英文摘要:

For grid-connected inverter, the current injected into utility network has to be synchronized with the grid voltage, and Phase-Locked Loop(PLL) is widely used as an efficient approach to detect grid phase angle. The inverter uses detected grid phase angle to generate synchronized current reference, thus PLL itself acts as a part of the control loop of the inverter and it will certainly affect system stability. This article focused on the single-phase LCL-type grid-connected inverter, and presented the small signal model of PLL. Meanwhile, the impedance-based stability criterion was developed. Based on the criterion, it was pointed out that in stiff grid, where the grid impedance can be neglected, the stability of the inverter will not be affected by PLL. But if the grid is weak, PLL has strong effect on the stability of the inverter, and the effect mainly depends on the bandwidth of PLL, load condition and power factor of the inverter. In order to ensure the stability of the system, a method which design the control parameters of PLL based on phase margin requirements was also proposed in this paper. The experimental results were given to verify the validity of theoretical analysis presented above.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970