Guo Xiaoying 1, Wang Jialei 2, Levant Sen 2, Chenxian Dong 2, Cao Taiqiang 2
(École d'information École de génie électrique Panzhihua, Panzhihua 617000; 2. École d'information électriques et électroniques Xihua University, Chengdu 610039)
Pour raccordé au réseau onduleur mieux avec un grand réseau électrique, le procédé de commande synchrone du générateur de signaux analogiques, un système de production d'énergie distribuée attire les programmes de commande de système d'alimentation sophistiqué, le fonctionnement multi-mode. Procédé de commande basées sur le générateur de synchronisation virtuel, et la modulation de fréquence permet d'améliorer le système d'excitation virtuelle virtuelle, avec un système inertiel virtuel améliore efficacement les problèmes causés instabilité de fréquence due au changement de charge dans l'état de fonctionnement du réseau, les propriétés du filtre LCL tandis que les trois phases ont été analysés par le procédé d'addition d'une résistance d'amortissement passive dans le côté du condensateur, le pic de résonance peut être efficacement supprimée, et d'améliorer la stabilité du système. Enfin, les expériences de simulation Matlab / Simulink, ce qui confirme la validité des méthodes utilisées.
Microgrid; générateur de synchronisation virtuel, le filtre LCL; amortissement passif
CLC: TM464
Code de document: A
DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2017.01.040
format de citation chinois: Guo Xiaoying, Wang Jialei, Levant Sen. Basé sur LCL micro-onduleur réseau technologie de VSG Technologie électronique, 2017,43 (1): 152-155,160.
Anglais format de citation: Guo Xiaoying, Wang Jialei, Li Fansen, et al. De la recherche sur la technologie de l'onduleur raccordé au réseau en fonction de générateur synchrone virtuel avec filtres LCL .Application Technique électronique, 2017,43 (1): 152-155,160.
0 introduction
Système de production d'énergie distribuée utilise principalement la commutation entre les modes de fonctionnement ou entre les deux modes, et de l'énergie de transfert à la grille et le mode de fonctionnement de réseau du réseau dans le système de production suffisante d'énergie distribuée d'énergie, la situation de pénurie d'alimentation îlotage mode de fonctionnement pour fournir de l'énergie à la charge importante . Si vous passez entre les deux modes de fonctionnement moyen d'une mauvaise défaillance de l'interrupteur, les dommages et affectent la qualité de l'alimentation distribuée équipements de production d'électricité. Document et le fonctionnement du réseau en utilisant le mode de commande de courant et le mode de commande de tension à partir de l'exploitation du réseau, semblable au document et PQ utilisant le contrôle de V / f dans différents modes de fonctionnement nécessité de modifier la commutation de commande correspondant stratégie, d'améliorer la complexité du circuit de commande, la littérature sans augmenter la complexité de la prémisse du système est proposé pour résoudre la tension de commutation de courant pendant méthode basée sur des problèmes de dépassement de contrôle du poids, mais il est pas facile de compromettre la valeur du paramètre de pondération sensibilité beaucoup plus d'un problème; le document procédé de commande de statisme permet de résoudre efficacement le problème de la conversion de la stratégie de contrôle, et peut demander au / à partir du mode de fonctionnement du réseau, mais doit se déplacer avec précision et la courbe de basculement en position, à partir de plus forte baisse de tension de fréquence du problème et laisser tomber la présence de l'exploitation du réseau.
Document Procédé de commande de générateur de synchronisation virtuel proposé, sur la base de la commande de statisme augmente son équivalent d'inertie d'amortissement des liens virtuels, simuler efficacement les caractéristiques de fonctionnement d'un générateur synchrone de manière stable peuvent être autonome deux pour chaque commutation entre des modes de fonctionnement; procédé de commande ici d'un générateur synchrone virtuel (VSG) sur la base, afin de rendre le système plus stable et adaptée au problème de la commutation de deux modes de fonctionnement entre eux, pour améliorer la structure du circuit de commande et le tris phase de la performance du filtre LCL, et d'améliorer la stabilité du système peut être facilement mis en uvre un fonctionnement multi-mode de picoréseau de l'onduleur.
1 VSG meilleure stratégie de commande
Le système utilisé ici a ajouté * feedforward montant, ce qui améliore les caractéristiques de départ, présente une fréquence et une liaison en boucle de commande de phase pour la synchronisation avec le réseau.
Le système amélioré est représenté sur la figure 1, les paramètres de performance globale de contrôle J *, kQ, D * décision commune, le procédé proposé permet la fréquence de sortie du système FM de fluctuations de puissance et les variations de fréquence du réseau électrique et des variations de phase a montré une certaine autonomie régulation des caractéristiques, peut atténuer l'influence de la fréquence de sortie de perturbation externe, pour assurer la stabilité du système; une section de réglage de phase pour que le système d'auto-synchronisation et de la grille, l'inverseur de grille connectée afin de réduire l'impact sur le système d'alimentation.
schéma bloc de commande virtuel du générateur synchrone interne représenté sur la figure 2.
Dans lequel, v est l'onduleur de tension de sortie; Inabc correspondant au courant de sortie de la borne du côté de l'inducteur du courant synchrone stator de l'alternateur I; correspondant à l'impédance du filtre de sortie et l'impédance du champ synchrone du générateur d'enroulement.
2 Filtre LCL Analyse et amélioration
La méthode traditionnelle filtre LCL ayant un pic de résonance à la fréquence de résonance, le système est efficace pic de résonance atténuée, sans augmenter la complexité du système de contrôle, d'augmenter passif passif d'amortissement dans le système, une approche commune de la LCL côté du condensateur de filtrage parallèle ou en série une résistance d'amortissement .
Le système est fonction de transfert en boucle ouverte:
Lorsque la série d'amortissement côté condensateur de filtrage RR2 résistance, la branche de condensateur de filtre LCL de KVL est:
Afin de réduire les pertes d'amortissement du système, Rd1 = 1000 , Rd2 = 1 . Comme représenté sur la. Figure 3 obtenus caractéristiques amplitude-fréquence.
On peut le voir sur la figure 3, côté système de filtre LCL pour augmenter la capacité peut être efficacement réduit l'amortissement pic de résonance de la résistance du système, augmenter la stabilité du système. D'après la figure, le condensateur de côté série résistance d'amortissement de résonance ayant un meilleur pic effet inhibiteur, mais l'effet de suppression des systèmes à fréquence élevée a diminué, côté capacité de résistance d'amortissement parallèle tout en réduisant la fréquence du système effet de suppression de pic de résonance peut être maintenue inchangé.
résistance d'amortissement des oiseaux en parallèle est représenté sur la figure 4, le pic de résonance parallèle lorsque la résistance d'amortissement est plus petite, plus l'inhibition du système, mais est trop faible résistance d'amortissement provoque en parallèle une grande perte de puissance, peut également être vu de la figure. que, lorsque la résistance d'amortissement en parallèle est supérieure à 500 , l'effet de suppression du pic de résonance du système ne soit pas particulièrement différence évidente.
. Selon la figure 5, lorsque la résistance d'amortissement plus grande série, le système de suppression de pic de résonance mieux, un rejet à haute fréquence est également légèrement réduit, mais une grande partie de la série la résistance d'amortissement entraîne une grande perte de puissance, de la figure. 5 on peut le voir, lorsque la résistance d'amortissement en parallèle est supérieur à 5 [Omega], l'effet de suppression du pic de résonance du système ne sont pas des différences évidentes.
Les ci-dessus série ou en parallèle des résistances d'amortissement apporté pour effet de supprimer l'analyse des pics de résonance, les deux méthodes ont un bon effet de suppression de la pointe, mais la taille de la résistance d'amortissement doit être sélectionné et l'effet de suppression des considérations de consommation de puissance de crête à la fois, en particulier analyse spécifique est le cas, tel qu'il est utilisé ici, il est le système à faible puissance, alors ici le procédé de suppression de pic de résistance d'amortissement en parallèle.
3 simulation
3.1 de la vérification nette de la performance opérationnelle
Afin de vérifier l'efficacité de la stratégie de la méthode et le contrôle du filtre utilisé dans les expériences de simulation testé Matlab / Simulink, les paramètres spécifiques sont les suivants:
Le VSG f0 est de 50 Hz, * = 100 , Pref est fixé à 3 kW, Qref à 1 kW, l'amplitude de la tension de référence Uref est de 311 V, l'élément d'inertie est de 100 J *, D * est la composante d'amortissement 4000, tombante coefficient kQ est de 3000, prendre 0,02 s, à savoir Dq est 160,70, 009,70 K 1. Circuit de filtre LCL et un procédé utilisant l'ajout d'une résistance d'amortissement passive prévue en parallèle pour atténuer des pics de résonance, le filtre inducteur L1 à 7 mH, l'inductance en série avec une résistance R1 est de 0,5 , le condensateur de filtrage C est de 30 uF, connecté en parallèle avec la résistance Rr1 est 1000 , dans le côté réseau inductance L2 est égal à 1 mH, l'inductance en série avec la résistance R2 est de 0,5 , le système en tant que connexion en étoile. amélioration de la fréquence de performance dynamique avec le changement de charge classique VSG VSG montre la figure 6 comparative.
Fig. 6 montre que l'amélioration de VSG ayant une petite fluctuation de fréquence, le changement des caractéristiques de lissage au moment du démarrage, le renforcement efficacement les caractéristiques de démarrage du système, tandis que dans le cas de fluctuations de charge, etc., ayant un avantage de lissage de fréquence de sortie faible variation de fluctuation, peut assurer efficacement le système de grille onduleur haute fiabilité et la stabilité dans le mode hors-réseau de fonctionnement.
la performance de l'opération de commutation de mode vérification 3.2
Afin de vérifier la faisabilité de la méthode utilisée dans le présent document pour VSG et loin de deux modes d'analyse de simulation de réseau de fonctionnement de l'État pour effectuer les opérations suivantes:
VSG en utilisant le procédé amélioré de commande dans les présentes, et le début de la charge critique sur la grille de l'inverseur fonctionnement indépendant, une charge de 3 kW charge active; 0,5 s Temps de grille de puissance de coupe fonctionnement indépendant et le fonctionnement du réseau à partir de l'état, et important charge continue puissance; 1,5 s à partir du moment où le réseau en mode indépendant. VSG lors de la commutation du mode de fonctionnement représenté sur la Fig.
Dans la Fig. 7, ia représente un onduleur raccordé au réseau de courants de phase de sortie, IgA représente un courant de phase dans le réseau, IOA représente un courant de phase appliquée à la charge onduleur de réseau.
On peut le voir sur la figure 7, l'onduleur de réseau peut être exécuté de façon stable dans deux modes de fonctionnement, et ne nécessite pas de conversion de stratégie de contrôle compliqué lorsque l'un quelconque mode de commutation, tout en améliorant le filtre LCL peut effectivement aider à réduire petit point du courant d'entrée de grille de l'impact du problème.
8,. La figure 9 sont le réseau de grille et l'analyse spectrale de l'opération. . La figure 8, la Fig. 9 peut être vu, l'onduleur de réseau sont deux modes de fonctionnement ayant un plus faible distorsion harmonique totale, en totale conformité avec les exigences de raccordement au réseau de l'onduleur, et peut réduire efficacement le temps de la grille impact sur le réseau, avec un haut degré de sinus, de petits harmoniques avantages d'interférence.
4 Conclusion
Dans cet article, un procédé de commande d'un générateur synchrone virtuel est conçu fréquence d'excitation virtuelle et de l'élément de commande de puissance, les augmentations de phase pour assurer la fonction d'auto-régulation de la grille onduleur tension de sortie synchronisé avec le réseau. Tel qu'il est utilisé ici et dans l'amélioration VSG / hors état de fonctionnement de la stabilité du réseau et de commodité, pas d'impact pour atteindre la conversion entre les deux modes de fonctionnement, principalement pour les tâches suivantes:
(1) la liaison d'auto-contrôle la vitesse et l'augmentation de précompensation de référence FM réduit efficacement la plage de fluctuation de fréquence de sortie du piconet de la charge de l'onduleur par changement dynamique des conditions et pour améliorer la stabilité de la caractéristique de démarrage du système;
(2) Pour supprimer efficacement le pic de résonance du système, réduire l'influence de l'environnement extérieur du système, en analysant la conception du filtre LCL, ajouter des liens fourni des systèmes d'amortissement passif pour améliorer la stabilité, réduire la grille inversée le changement est incorporé dans le moment du réseau électrique de l'impact du problème.
Simulation Matlab / Simulink en vérifier la faisabilité de la méthode employée ici, et dans l'optimisation de la VSG / off de la performance globale du réseau en fonctionnement, améliorer la stabilité et la capacité anti-brouillage.
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