Stationary Frame Current Control Evaluations for Three-Phase Grid-Connected Inverters with PVR-based Active Damped LCL Filters

Yang Han; Pan Shen; Josep M. Guerrero

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저자정보: Yang Han (University of Electronic Science and Technology of China (UESTC)) Pan Shen (University of Electronic Science and Technology of China (UESTC)) Josep M. Guerrero (Aalborg University)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.16 No.1

발행연도: 2016.1

수록면: 297 - 309 (13page)

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2016

Stationary Frame Current Control Evaluations for Three-Phase Grid-Connected Inverters with PVR-based Active Damped LCL Filters

Yang Han , Pan Shen , Josep M. Gue 외 2명 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS 2016.01 학술저널

2015

Dynamic Evaluation of LCL-type Grid-Connected Inverters with Different Current Feedback Control Schemes

Yang Han , Zipeng Li , Josep M. Gue 외 2명 ICPE(ISPE)논문집 2015.06 학술대회자료

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Grid-connected inverters (GCIs) with an LCL output filter have the ability of attenuating high-frequency (HF) switching ripples. However, by using only grid-current control, the system is prone to resonances if it is not properly damped, and the current distortion is amplified significantly under highly distorted grid conditions. This paper proposes a synchronous reference frame equivalent proportional-integral (SRF-EPI) controller in the αβ stationary frame using the parallel virtual resistance-based active damping (PVR-AD) strategy for grid-interfaced distributed generation (DG) systems to suppress LCL resonance. Although both a proportional-resonant (PR) controller in the αβ stationary frame and a PI controller in the dq synchronous frame achieve zero steady-state error, the amplitude- and phase-frequency characteristics differ greatly from each other except for the reference tracking at the fundamental frequency. Therefore, an accurate SRF-EPI controller in the αβ stationary frame is established to achieve precise tracking accuracy. Moreover, the robustness, the harmonic rejection capability, and the influence of the control delay are investigated by the Nyquist stability criterion when the PVR-based AD method is adopted. Furthermore, grid voltage feed-forward and multiple PR controllers are integrated into the current loop to mitigate the current distortion introduced by the grid background distortion. In addition, the parameters design guidelines are presented to show the effectiveness of the proposed strategy. Finally, simulation and experimental results are provided to validate the feasibility of the proposed control approach.

#Active damping #LCL filter #PVR-AD scheme #Stability #Synchronous frame equivalent PI

참고문헌 (34)

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[학술지(정기간행물)] - F. Blaabjerg / 2006 / Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems / IEEE Trans. Ind. Electron 53 (5) : 1398 ~ 1409

[학술지(정기간행물)] - P. Sivakumar / 2014 / Enhanced Controller Topology for Photovoltaic Sourced Grid Connected Inverters under Unbalanced Nonlinear Loading / Journal of Power Electronics 14 (2) : 369 ~ 382

[학술지(정기간행물)] - L. Zhang / 2014 / H6transformerless full-bridge PV grid-tied inverters / IEEE Trans. Power Electron 29 (3) : 1229 ~ 1238

[학술지(정기간행물)] - L. Zhang / 2014 / A system-level control strategy of photovoltaic grid-tied generation systems for european efficiency enhancement / IEEE Trans. Power Electron 29 (7) : 3445 ~ 3453

[학술지(정기간행물)] - J. He / 2012 / Generalized closed-loop control schemes with embedded virtual impedances for voltage source converters with LC or LCL filters / IEEE Trans. Power Electron 27 (4) : 1850 ~ 1861

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Yang Han

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