Verbessertes Design des PLL-Reglers für LCL-Typ netzgekoppelte Umrichter in schwachen Netzen

Wenn ein LCL-Typ-Umrichter an ein schwaches Netz angeschlossen wird, interagieren die Stromregelung und die Phasenregelungsschleife (PLL) über die Spannung am gemeinsamen Koppelpunk. Leider sind die herkömmlichen Designmethoden für PLL-Regler hauptsächlich für PLL-unabhängige Systeme gedacht, ohne die zuvor genannte Interaktion zu berücksichtigen. Dies kann dazu führen, dass die PLL-Dynamik die Netzstromregelung verschlechtert und sogar zu Instabilitätsproblemen führt. Um dieses Problem anzugehen, schlägt dieser Artikel ein verbessertes Design der PLL-Reglerparameter vor, um die negativen Auswirkungen der PLL auf die Stromregelung zu mindern. Zuerst wird das Klein-Signal-Modell des Stromregelsystems unter Berücksichtigung der PLL-Wirkung etabliert und die Systemstabilität mit der herkömmlichen PLL-Regler-Designmethode analysiert. Anschließend wird ein verbessertes Design der PLL-Reglerparameter vorgeschlagen, und die Entwurfsrichtlinie wird im Detail erläutert. Mit dieser Methode kann nicht nur die dynamische und statische Antwortleistung des PLL-unabhängigen Systems aufrechterhalten werden, sondern auch der negative Einfluss der PLL-Dynamik auf die Stromregelung kann in schwachen Netzen effektiv reduziert werden. Darüber hinaus hat die Netzstromregelung eine hohe Robustheit gegenüber Variationen der Netzimpedanz. Schließlich wird die vorgeschlagene Methode durch Simulation und Experiment validiert.