Stability Analysis and Improvement of the Capacitor Current Active Damping of the LCL Filters in Grid-Connected Applications

Jinming Xu; Shaojun Xie; Binfeng Zhang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jinming Xu (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics) Shaojun Xie (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics) Binfeng Zhang (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.16 No.4

발행연도: 2016.7

수록면: 1,565 - 1,577 (13page)

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2017

Current Harmonics Rejection and Improvement of Inverter-Side Current Control for the LCL Filters in Grid-Connected Applications

Jinming Xu , Shaojun Xie , Binfeng Zhang JOURNAL OF POWER ELECTRONICS 2017.11 학술저널

2016

Stability Analysis and Improvement of the Capacitor Current Active Damping of the LCL Filters in Grid-Connected Applications

Jinming Xu , Shaojun Xie , Binfeng Zhang JOURNAL OF POWER ELECTRONICS 2016.07 학술저널

2015

An Improved Inverter-Side Current Feedback Control for Grid-Connected Inverters with LCL Filters

Jinming Xu , Shaojun Xie , Jia 외 2명 ICPE(ISPE)논문집 2015.06 학술대회자료

Research on Stability of Grid-Connected LCL-Filtered Inverter with Capacitor Current Feedback Active Damping Control

Jinming Xu , Shaojun Xie , Jia 외 2명 ICPE(ISPE)논문집 2015.06 학술대회자료

2013

Systematic Current Control Strategy with Pole Assignment for Grid-Connected LCL-FilteredInverters

Jinming Xu , Shaojun Xie , Ting Tang JOURNAL OF POWER ELECTRONICS 2013.05 학술저널

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For grid-connected LCL-filtered inverters, dual-loop current control with an inner-loop active damping (AD) based on capacitor current feedback is generally used for the sake of current quality. However, existing studies on capacitor current feedback AD with a control delay do not reveal the mathematical relation among the dual-loop stability, capacitor current feedback factor, delay time and LCL parameters. The robustness was not investigated through mathematical derivations. Thus, this paper aims to provide a systematic study of dual-loop current control in a digitally-controlled inverter. At first, the stable region of the inner-loop AD is derived. Then, the dual-loop stability and robustness are analyzed by mathematical derivations when the inner-loop AD is stable and unstable. Robust design principles for the inner-loop AD feedback factor and the outer-loop current controller are derived. Most importantly, ensuring the stability of the inner-loop AD is critical for achieving high robustness against a large grid impedance. Then, several improved approaches are proposed and synthesized. The limitations and benefits of all of the approaches are identified to help engineers apply capacitor current feedback AD in practice.

#Active damping #Control delay #Capacitor current feedback #LCL filter #Stability

참고문헌 (32)

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[학술지(정기간행물)] - J. Dannehl / 2009 / Limitations of voltage-oriented pi current control of grid-connected PWM rectifiers with LCL filters / IEEE Trans. Ind. Electron 56 (2) : 380 ~ 388

[학술지(정기간행물)] - Xizheng Guo / 2012 / Design Method for the LCL Filters of Three-phase Voltage Source PWM Rectifiers / Journal of Power Electronics 12 (4) : 559 ~ 566

[학술지(정기간행물)] - F. Liu / 2009 / Parameter design of a two-current-loop controller used in a grid-connected inverter system with LCL filter / IEEE Trans. Power Electron 56 (11) : 4483 ~ 4491

[학술지(정기간행물)] - Y. Tang / 2012 / Generalized design of high performance shunt active power filter with output LCL filter / IEEE Trans. Ind. Electron 59 (3) : 1443 ~ 1452

[학술지(정기간행물)] - J. Xu / 2013 / Evaluations of current control in weak grid case for grid-connected LCL-filtered inverter / IET Power Electron 6 (2) : 227 ~ 234

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