بهبود پایداری سیستم اینورتر متصل به شبکه با فیلتر lcl مبتنی بر میراساز فعال جریان خازنی با کاهش تاخیرهای محاسباتی

استفاده از فیلتر lcl برای میراسازی هارمونیک‌های کلیدزنی اینورترهای متصل به شبکه در حال گسترش است. برای تضعیف تشدید حاصل فیلتر lcl می‌توان از روش‌های مختلفی از جمله روش میراسازی فعال فیدبک جریان خازن فیلتر استفاده نمود. اما وجود تاخیرهای محاسباتی در سیستم کنترل‌کننده‌ی دیجیتال و نیز تاخیر ناشی از کلیدزنی pwm در اینورتر، تاثیر قابل توجهی بر میراسازی فعال و پایداری سیستم کنترلی می‌گذارند. غالب روش‌های ارائه شده برای طراحی فیلتر lcl از روش سعی و خطا استفاده می‌کنند و برای حفظ پایداری سیستم در برابر تغییر امپدانس شبکه و در حضور تاخیر، نیاز به محاسبات پیچیده دارند. در این مقاله یک روش سیستماتیک برای طراحی پارامترهای فیلتر lcl ارائه شده است که ناشی از آن پاسخ دینامیکی سیستم بهبود یافته و حجم فیلتر کاهش می‌یابد. سپس برای میراسازی تشدید ناشی از فیلتر‌های lcl، یک روش گام به گام با کاهش تاخیرهای محاسباتی در حلقه‌ی داخلی فیدبک جریان خازنی و حلقه‌ی بیرونی جریان شبکه برای طراحی پارامترهای کنترلی سیستم اینورتر متصل به شبکه با فیلتر lcl مورد بررسی قرار گرفته است. ناشی از طراحی صحیح فیلتر lcl و نیز کنترل‌کننده‌ها، سیستم اینورتر متصل به شبکه با فیلتر lcl علاه بر تزریق جریان با کیفیت بسیار خوب به شبکه، در برابر تغییر شدید امپدانس شبکه نیز پایدار است. نتایج شبیه‌سازی در محیط matlab/simulink بیانگر عملکرد مناسب سیستم تحت بررسی است.

stability improvement of grid-connected converter with lcl filter based on capacitor current active damping by computational delay reduction

nowadays, lcl filters utilization to suppress the grid-connected inverter switching harmonics is expanding and various methods such as capacitor current active damping scheme could be investigated to damp out these harmonics. however, the computational delays including control system, and pwm switching delays have significant effect on damping system stability. in most of lcl filter parameter designing schemes, the try and error methods are used, and the complicated calculations are needed for system stability considering grid impedance variation and delay effect. in this paper, at first a systematic method is provided for filter parameters designing by which better dynamic response and lower filter volume size are resulted and then, the step-by-step design procedure of grid-connected converter controller parameters with lcl filter by reducing the computational delay in inner (capacitor current feedback)- and outer control loop (grid current) is proposed for lcl filter resonance damping which is stable in case of severe variations in grid impedance. the simulation results by matlab/simulink illustrate appropriate system operation.