LCL型并網逆變器基于高通濾波器的有源阻尼方法的研究.pdf

1、化石能源的過度使用帶來了能源危機，環(huán)境污染等諸多問題，使得以太陽能、風能為代表的新能源越來越受到人們的重視。LCL型并網逆變器常作為新能源發(fā)電單元與電網的接口設備。為解決LCL濾波器的諧振問題，常采用基于電容電流比例反饋的有源阻尼方法。當采用這種有源阻尼方法時，若并網系統的諧振頻率高于1/6采樣頻率，會使得系統成為非最小相位系統。這種特性會使得控制參數的設計較為復雜，同時使得采用這種阻尼方法的系統對電網阻抗變化的魯棒性變差。為解決這些問

2、題，本文研究LCL型并網逆變器基于高通濾波器的有源阻尼方法。
　　本文首先建立了單相LCL型并網逆變器的數學模型，分析了數字控制延時對系統穩(wěn)定性的影響，給出了當采用數字單電流環(huán)控制時，系統穩(wěn)定的條件。當采用基于電容電流比例反饋的有源阻尼方法時，從阻抗的角度分析了有源阻尼方法的物理意義，得到了系統成為非最小相位系統的邊界條件，針對不同的情況，分別給出了使得系統穩(wěn)定的約束條件。
　　為減小系統成為非最小相位系統的可能性，研究了基

3、于高通濾波器的有源阻尼方法。通過對引入的虛擬阻抗的頻率特性加以分析，發(fā)現無論有源阻尼的反饋量是電容電流還是網側電感電流，適當調節(jié)高通濾波器的截止頻率都可以提高虛擬阻抗實部的正負分界頻率，從而減小系統成為非最小相位系統的可能性。用離散根軌跡法分析了各個控制參數對系統穩(wěn)定性的影響。在此基礎上，給出一種由根軌跡設計控制參數的方法。
　　當考慮到并網系統對電網阻抗變化的魯棒性時，給出了并網系統的阻抗穩(wěn)定性判據，分析了電網阻抗的變化對系統穩(wěn)