Una Estrategia de Control de Inversores Conectados a la Red de Tipo - para Mejorar la Estabilidad y la Capacidad de Supresión de Armónicos
Autores: Wang, Xian; Wang, Dazhi; Zhou, Shuai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una Estrategia de Control de Inversores Conectados a la Red de Tipo - para Mejorar la Estabilidad y la Capacidad de Supresión de Armónicos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Convencional
Lado del inversor
Corriente
Control de retroalimentación
Lado de la red
Armónicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El esquema de control de retroalimentación de bucle único del lado del inversor es débil para suprimir los armónicos de corriente del lado de la red, lo que plantea un desafío para que un inversor inyecte corriente de alta calidad bajo un voltaje de red distorsionado. Con la compensación de corriente del condensador añadida, el esquema de control logra la controlabilidad de los armónicos de corriente del lado de la red, de modo que puede suprimir efectivamente algunos componentes armónicos específicos. Sin embargo, debido a los requisitos de estabilidad, solo se pueden aplicar unos pocos controladores de resonancia de armónicos de bajo orden, lo que limita la mitigación de armónicos de alto orden. Para abordar este problema, se propone en este artículo el control de retroalimentación de corriente del lado de la red con amortiguación de resonancia de inductor-capacitor-inductor (LCL). En este caso, se puede establecer una frecuencia de resonancia más alta en comparación con el esquema de control de retroalimentación de bucle único de corriente del lado del inversor. Así, se pueden aplicar más controladores de resonancia para suprimir los armónicos de corriente de alto orden del lado de la red. Se adopta el método de amortiguación activa de retroalimentación proporcional de corriente del condensador más retroalimentación proporcional de voltaje del condensador debido a su alta robustez ante variaciones de impedancia de la red. Además, este artículo revela que el método de amortiguación activa aplicado tiene una limitación en que solo considera un único inversor bajo impedancia inductiva de la red, lo que no puede eliminar el riesgo de resonancia causado por la interacción de múltiples inversores y la red. Para abordar este problema, se propone un compensador de adelanto de fase (PLC), eliminando el riesgo de resonancia al eliminar la región no pasiva de la admitancia de salida del inversor. Para conservar la ventaja del esquema de control de retroalimentación de bucle único de corriente del lado del inversor, es decir, que solo se requieren unos pocos dispositivos de medición, se utiliza un diferenciador digital para calcular la corriente del condensador a partir del voltaje del condensador. La diferencia entre la corriente medida del lado del inversor y la corriente del condensador calculada se toma para aproximar la corriente del lado de la red para el control de retroalimentación. El rendimiento del control es comparable al uso de la corriente del lado de la red para la retroalimentación. Los resultados de simulación y experimentales demuestran que el esquema de control propuesto otorga al inversor una buena estabilidad y calidad de corriente sin dispositivos de medición adicionales.
Descripción
El esquema de control de retroalimentación de bucle único del lado del inversor es débil para suprimir los armónicos de corriente del lado de la red, lo que plantea un desafío para que un inversor inyecte corriente de alta calidad bajo un voltaje de red distorsionado. Con la compensación de corriente del condensador añadida, el esquema de control logra la controlabilidad de los armónicos de corriente del lado de la red, de modo que puede suprimir efectivamente algunos componentes armónicos específicos. Sin embargo, debido a los requisitos de estabilidad, solo se pueden aplicar unos pocos controladores de resonancia de armónicos de bajo orden, lo que limita la mitigación de armónicos de alto orden. Para abordar este problema, se propone en este artículo el control de retroalimentación de corriente del lado de la red con amortiguación de resonancia de inductor-capacitor-inductor (LCL). En este caso, se puede establecer una frecuencia de resonancia más alta en comparación con el esquema de control de retroalimentación de bucle único de corriente del lado del inversor. Así, se pueden aplicar más controladores de resonancia para suprimir los armónicos de corriente de alto orden del lado de la red. Se adopta el método de amortiguación activa de retroalimentación proporcional de corriente del condensador más retroalimentación proporcional de voltaje del condensador debido a su alta robustez ante variaciones de impedancia de la red. Además, este artículo revela que el método de amortiguación activa aplicado tiene una limitación en que solo considera un único inversor bajo impedancia inductiva de la red, lo que no puede eliminar el riesgo de resonancia causado por la interacción de múltiples inversores y la red. Para abordar este problema, se propone un compensador de adelanto de fase (PLC), eliminando el riesgo de resonancia al eliminar la región no pasiva de la admitancia de salida del inversor. Para conservar la ventaja del esquema de control de retroalimentación de bucle único de corriente del lado del inversor, es decir, que solo se requieren unos pocos dispositivos de medición, se utiliza un diferenciador digital para calcular la corriente del condensador a partir del voltaje del condensador. La diferencia entre la corriente medida del lado del inversor y la corriente del condensador calculada se toma para aproximar la corriente del lado de la red para el control de retroalimentación. El rendimiento del control es comparable al uso de la corriente del lado de la red para la retroalimentación. Los resultados de simulación y experimentales demuestran que el esquema de control propuesto otorga al inversor una buena estabilidad y calidad de corriente sin dispositivos de medición adicionales.