基于准PR控制的三相风电并网逆变器

简介：
本研究提出了一种基于改进型准比例谐振（PR）控制器设计，以优化三相风力发电系统的并网逆变器性能。该方法有效提升了系统在不同工况下的电能质量与稳定性，尤其适用于波动较大的风电环境中，为可再生能源的高效接入电网提供了新的技术路径。 在现代电力系统中，风能作为一种清洁且可再生的能源被广泛应用。并网逆变器是风力发电系统的关键部件之一，负责将产生的电能转换为符合电网质量要求的形式。其性能直接影响到风电系统的效率与稳定性。 本段落研究了一种新的调节策略——准比例谐振（Quasi Proportional Resonant, 简称准PR）控制方法，旨在提升三相并网逆变器的性能。在并网逆变器控制系统中，电流环控制是核心之一，直接影响到输出电能的质量。 传统的方法包括比例积分(PI)控制器和比例谐振(PR)控制器。虽然PI控制器因其结构简单、易于实现而被广泛使用，但它存在静态误差且抗干扰能力有限；PR控制器能够实现无静差跟踪，但在实际应用中尤其是在电网频率波动的情况下效果不佳。 为解决这些问题，本段落提出了一种新的电流环控制方法——准PR控制器。该策略结合了PI和PR的优点，在三相风电并网逆变器的应用中，可以有效提高电流的追踪精度，并增强抗干扰能力，从而确保系统的稳定运行。 作者陈荣和郑立伟详细介绍了基于准PR调节的三相风电并网逆变器系统结构与数学模型。通过坐标变换、解耦及空间矢量调制技术，将该策略应用于电流环控制中。仿真和实验结果表明了其良好的无静差跟踪能力和抗干扰性能。 这项研究得到了国家自然科学基金的支持，显示出了它在推动我国风能利用方面的重要作用。陈荣教授在电力电子与传动领域有丰富的经验，而郑立伟硕士则专注于并网逆变器的研究，两者的合作为该领域的创新提供了理论和实践基础。 准PR调节策略的应用显著提升了风电并网逆变器的性能，在提高电流跟踪精度的同时增强了其抗干扰能力。这对促进风能等可再生能源的有效利用以及提升电网质量具有重要意义。随着对绿色能源需求的增长及技术的进步，预计未来会有更多先进的控制方法被应用于此类设备中以进一步改进其效能和可靠性。