电工电气杂志社

基于H∞重复控制的T型三电平逆变器谐波抑制策略

来源：电工电气发布时间：2021-05-25 15:25 浏览次数：657

基于H^∞重复控制的T型三电平逆变器谐波抑制策略

张成¹，赵涛²，朱爱华¹，徐宏健¹

(1 南京工程学院电力工程学院，江苏南京 211167；

2 南京工程学院自动化学院，江苏南京 211167)

摘要：逆变器在变流的同时，也能提升并网的电能质量。通过对并网逆变器谐波来源的分析，针对其自身的谐波和本地负载谐波，提出了一种应用于 T 型三电平逆变器的 H^∞重复控制策略。以 T 型三电平逆变器为研究对象，建立状态空间模型，设计 H^∞重复控制电流内环控制器，分析系统稳定性，研究T型逆变器在 H^∞重复控制策略下对并网电流谐波的抑制能力以及对负载谐波的补偿能力。在 Simulink 软件中搭建仿真模型，对所提控制策略进行验证，结果表明所提出的策略能够实现对谐波的有效抑制，提升电能质量。

关键词：H^∞重复控制；T 型三电平逆变器；谐波

中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2021)05-0001-06

Strategy for Harmonic Suppression of T-Type Three-Level

Inverter Based on H∞ Repetitive Control

ZHANG Cheng¹, ZHAO Tao², ZHU Ai-hua¹, XU Hong-jian¹

（1 School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China;

2 School of Automation, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China）

Abstract: Inverter can improve the power quality of grid connection while converting. This paper makes analysis of the harmonic source of the grid-connected inverter, and puts forward a H^∞ repetitive control strategy that is applied to the T-type three-level inverter according to harmonic and local load harmonic of the grid-connected inverter itself. In order to make research on the ability of T-type inverter to suppress grid-connected current harmonic and to compensate for load harmonic, this paper, taking T-type three-level inverter as the research object,builds a state-space model and designs the H^∞ repetitive control inner-loop controller to analyze stability of the system. A simulation model is built in Simulink to verify the control strategy, and the results show that it is able to suppress harmonic efficiently to improve power quality.

Key words: H^∞ repetitive control; T-type three-level inverter; harmonic

参考文献

[1] 马实一，李建成，段聪，等. 基于电力市场背景的风- 光- 抽水蓄能联合优化运行[J] . 陕西电力，2019，47(8) ：43-49.

[2] 杨新法，苏剑，吕志鹏，等. 微电网技术综述[J].中国电机工程学报，2014，34(1) ：57-70.

[3] 赵龙龙，常国祥，李百宇. 三电平 SVPWM 逆变器闭环控制研究及仿真[J]. 智慧电力，2017，45(10) ：8-12.

[4] 赵强松，陈莎莎，周晓宇，等. 用于并网逆变器谐波抑制的重复- 比例复合控制器分析与设计[J] .电工技术学报，2019，34(24) ：5189-5198.

[5] 胡兵轩，任庭昊，车洵，等. 基于 QPCI 控制的微电网并网逆变器控制技术研究[J] . 智慧电力，2020，48(1) ：23-27.

[6] 孙广宇，李永丽，靳伟，等. 基于三相多功能逆变器的微电网电能质量综合治理策略[J] . 电网技术，2019，43(4) ：1211-1219.

[7] 黄媛. 含多逆变器微网的电能质量控制若干关键技术研究[D]. 长沙：湖南大学，2016.

[8] 玄兆燕，贾万泳，陈学斌，等. 基于 LCL 滤波器的复合控制策略[J] . 应用科学学报，2019，37(4) ：447-458.

[9] 张茂松，池帮秀，李家旺，等. 有源电力滤波器基于准比例谐振的电流协调控制策略研究[J] . 电网技术，2019，43(5) ：1614-1623.

[10] SHEN G Q, ZHU X C, ZHANG J, et al.A new feedback method for PR current control of LCL-filter-based grid-connected inverter[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2010，57(6) ：2033-2041.

[11] 鲁改凤，杜帅，欧钰雷，等. 自适应谐波消除的准 PR 并网逆变器优化控制[J] . 电测与仪表，2019，56(19) ：59-63.

[12] ZAMMIT Daniel, STAINES Cyril Spiteri, APAP Maurice, et al.Design of PR current control with selective harmonic compensators using Matlab[J].Journal of Electrical Systems and Information Technology，2017，4(3) ：347-358.

[13] 裴星宇，甘德树，柯清派，等. 基于改进 PI + 重复控制的光伏逆变器谐波抑制方法[J] . 电力电容器与无功补偿，2019，40(4) ：183-187.

[14] 周浩. 基于重复控制的三相 T 型光伏并网逆变器的研究[D]. 广州：广东工业大学，2019.

[15] 胡子珩，张华赢，李艳，等. 基于 H∞ 鲁棒控制的多功能光伏逆变器[J] . 电测与仪表，2020，57(11) ：146-152.

[16] YANG S T, QIN L, FANG Z P, et al.A robust control scheme for grid-connected voltagesource inverters[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2011，58(1) ：202-212.

[17] 贤燕华，王世强，江明轩. 基于 H_∞控制的并网逆变器输出端扰动抑制[J] . 控制工程，2019，26(9) ：1661-1666.

[18] 季宁一，赵涛，徐友，等. T 型三电平并网逆变器的设计与实现[J] . 电气技术，2018，19(8) ：11-15.

[19] 李志军，张鸿鹏，王亚楠，等. 基于 LCL 型单相 APF 的重复—H∞ 控制[J]. 电力电容器与无功补偿，2019，40(5) ：90-96.

[20] 靳伟，李永丽，孙广宇. 基于有源阻尼的并网逆变器电流内环 H_∞重复控制[J] . 中国电机工程学报，2016，36(17) ：4685-4693.

[21] 卜立之. 考虑电网电能质量的多功能并网逆变器控制算法研究[D]. 天津：天津大学，2017.

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

基于H∞重复控制的T型三电平逆变器谐波抑制策略