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(PSIM仿真)并網(wǎng)逆變器諧振問題仿真

并網(wǎng)逆變器經(jīng)常會(huì)聽到一個(gè)諧振問題,為什么會(huì)產(chǎn)生諧振,這得從逆變器的輸出結(jié)構(gòu)說起;一般50KW一下的并網(wǎng)逆變器輸出濾波一般都是LC架構(gòu),在一些并網(wǎng)環(huán)境比較惡劣的情況下(比如逆變器并網(wǎng)點(diǎn)跟逆變器之間的接線過長,或者多臺(tái)逆變器同一個(gè)共用并網(wǎng)點(diǎn)),這時(shí)候逆變器輸出濾波由LC變成了LCL;  

并網(wǎng)逆變器諧振的原理如下圖:

     可以有兩種處理方法,一種是加阻尼(分有源阻尼跟無源阻尼),有源阻尼其實(shí)是在C上串并電阻,實(shí)際應(yīng)用會(huì)有很大損耗,所以一般采用虛擬阻尼,直接在軟件上去模擬等效LC上面并聯(lián)電阻,這樣并不會(huì)增加太多的實(shí)際損耗,同時(shí)硬件上也不用增加任何成本;另一種是諧波補(bǔ)償,通過對(duì)LC上面電壓的采樣,對(duì)C上面的電壓進(jìn)行傅里葉變換,保留有用的50Hz分量,其他分量進(jìn)行補(bǔ)償,同樣也能起到抑制諧振的效果;

全部回復(fù)(15)
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2021-04-17 16:29

 方案一加阻尼抑制諧振:

常規(guī)硬件解決方法是輸出電容并聯(lián)或者串聯(lián)電阻,雖然能夠抑制高頻諧振,但是R載一直掛在工頻50HZ的市電上損耗太大,方案可行性不高:

虛擬阻尼分析如下:

阻尼電流的提取計(jì)算如下:

軟件代碼實(shí)現(xiàn):
△V_C提取

輸出電流減去△I_R


上面就實(shí)現(xiàn)了虛擬阻尼的算法控制;下面通過搭建仿真驗(yàn)證方案的可行性:

不加虛擬阻尼仿真波形(波形發(fā)散,系統(tǒng)失控)

加了虛擬阻抗算法后,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行:


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2021-04-17 17:05
@Richie_Li
 方案一加阻尼抑制諧振:常規(guī)硬件解決方法是輸出電容并聯(lián)或者串聯(lián)電阻,雖然能夠抑制高頻諧振,但是R載一直掛在工頻50HZ的市電上損耗太大,方案可行性不高:[圖片]虛擬阻尼分析如下:[圖片]阻尼電流的提取計(jì)算如下:[圖片]軟件代碼實(shí)現(xiàn):△V_C提取[圖片]輸出電流減去△I_R[圖片]上面就實(shí)現(xiàn)了虛擬阻尼的算法控制;下面通過搭建仿真驗(yàn)證方案的可行性:[圖片]不加虛擬阻尼仿真波形(波形發(fā)散,系統(tǒng)失控)[圖片]加了虛擬阻抗算法后,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行:[圖片]

方案二諧波補(bǔ)償:

市電高阻抗情況下,市電不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,而是疊加了高頻信號(hào)(LC諧振);正常情況下我們逆變器是跟蹤市電波形去控制電流;
市電高阻抗情況下,還是按照常規(guī)的處理方法;就會(huì)使市電震蕩的更厲害;
如果能把市電的高頻成分提取出來,然后在控制環(huán)里面反向補(bǔ)償(也就是諧波補(bǔ)償),是不是能把震蕩壓制下來???

通過提取高頻諧波,補(bǔ)償后波形如下:

下面我們通過搭建仿真模型驗(yàn)證:

控制上進(jìn)行高頻諧波提取以及反向補(bǔ)償:

在相同的硬件參數(shù)下:

無高頻諧波補(bǔ)償仿真波形(可以看出系統(tǒng)發(fā)散失控)

加了高頻諧波補(bǔ)償,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行




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2021-04-22 09:38
@Richie_Li
 方案一加阻尼抑制諧振:常規(guī)硬件解決方法是輸出電容并聯(lián)或者串聯(lián)電阻,雖然能夠抑制高頻諧振,但是R載一直掛在工頻50HZ的市電上損耗太大,方案可行性不高:[圖片]虛擬阻尼分析如下:[圖片]阻尼電流的提取計(jì)算如下:[圖片]軟件代碼實(shí)現(xiàn):△V_C提取[圖片]輸出電流減去△I_R[圖片]上面就實(shí)現(xiàn)了虛擬阻尼的算法控制;下面通過搭建仿真驗(yàn)證方案的可行性:[圖片]不加虛擬阻尼仿真波形(波形發(fā)散,系統(tǒng)失控)[圖片]加了虛擬阻抗算法后,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行:[圖片]

不錯(cuò)啊

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lkings
LV.6
5
2021-05-11 11:08

不錯(cuò)不錯(cuò),樓主功底很好,一般我們是不是用儀器也可以設(shè)置到仿真的這種輸出波形.

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2021-05-11 16:50

樓主厲害啊,能把PSIM源文件發(fā)一份給我嗎?我最近就在解決這個(gè)問題中,非常感謝。郵箱:maidouaiqie@163.com

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2021-05-12 15:53

謝波抑制是根據(jù)串聯(lián)諧振演化的應(yīng)用形式,LC自身如何配比阻抗呢

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呂先森
LV.2
8
2021-05-17 16:23

LC架構(gòu)中L和C的數(shù)值如何選擇,是否有相關(guān)參數(shù)

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飛翔2004
LV.10
9
2021-05-21 13:11
@lkings
不錯(cuò)不錯(cuò),樓主功底很好,一般我們是不是用儀器也可以設(shè)置到仿真的這種輸出波形.

請(qǐng)問如何設(shè)計(jì)虛擬阻抗來改善電流波形?

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yujunice
LV.5
10
2021-05-28 16:10

兩級(jí)式單相并網(wǎng)逆變器中后級(jí)逆變回路的電壓單閉環(huán)仿真應(yīng)該怎么做?

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yujunice
LV.5
11
2021-05-29 11:32

如何對(duì)系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,以及選定環(huán)路調(diào)節(jié)器的參數(shù)(主要是逆變器電流環(huán)),如何減小并網(wǎng)電流的THD。

1
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2021-05-30 21:04
@Richie_Li
方案二諧波補(bǔ)償:市電高阻抗情況下,市電不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,而是疊加了高頻信號(hào)(LC諧振);正常情況下我們逆變器是跟蹤市電波形去控制電流;市電高阻抗情況下,還是按照常規(guī)的處理方法;就會(huì)使市電震蕩的更厲害;如果能把市電的高頻成分提取出來,然后在控制環(huán)里面反向補(bǔ)償(也就是諧波補(bǔ)償),是不是能把震蕩壓制下來???[圖片]通過提取高頻諧波,補(bǔ)償后波形如下:[圖片]下面我們通過搭建仿真模型驗(yàn)證:[圖片]控制上進(jìn)行高頻諧波提取以及反向補(bǔ)償:[圖片][圖片]在相同的硬件參數(shù)下:無高頻諧波補(bǔ)償仿真波形(可以看出系統(tǒng)發(fā)散失控)[圖片]加了高頻諧波補(bǔ)償,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[圖片]

高頻諧波如何提取?

0
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朝哥
LV.3
13
2021-06-04 20:37

諧振變換器如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定

0
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朝哥
LV.3
14
2021-06-04 20:42

目前主流的諧振解決方案有哪些

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dy-sJl1S546
LV.1
15
2023-05-23 12:13
@為有源頭活水來
不錯(cuò)啊

樓主可以把PSIM源文件分享一份么?謝謝!525799603@qq.com

 

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2023-05-29 15:26
@chenguo1982515
高頻諧波如何提取?

濾波器提取50HZ正弦,在用原采樣減去提取的正弦

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