LCL型并網逆變器分裂電容電流控制方法穩定性分析與優化

歐思程，盤宏斌，朱茂琨，唐　健，劉　勇

（湘潭大學信息工程學院，湘潭411105）

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LCL型并網逆變器分裂電容電流控制方法穩定性分析與優化

歐思程，盤宏斌，朱茂琨，唐健，劉勇

（湘潭大學信息工程學院，湘潭411105）

摘要：LCL型并網逆變器是儲能變流器完成交直流雙向轉化的重要組成部分，功率損耗和控制復雜是其阻尼控制策略兩大主要問題。首先提出了一種基于分裂電容中間電流控制無源阻尼優化方法，通過改變電流反饋點來改變傳遞函數使系統降階，并對其穩定性進行了分析，以阻尼電阻功耗最小為標的，對阻尼電阻取值和電容分裂比例進行了優化，進一步抑制了諧振，同時優化了控制器參數設計，提高系統穩定性。該方法可在不增加控制環路的基礎上實現系統降階，確定使系統穩定的更小阻尼電阻取值，降低阻尼損耗。在研制的儲能變流器樣機上，對所提方法與傳統方法進行了對比驗證。實驗結果表明，所提方法可有效抑制LCL諧振，獲得良好的并網電能質量，同時在簡化控制基礎上也降低了阻尼損耗，提高了系統效率。

關鍵詞：LCL濾波器；并網逆變器；無源阻尼；分裂電容；電流反饋

Project Supported by National Natural Science Foundation of China（51577162）；Hunan Provincial Natural Science Foundation of China（14JJ5007）.

引言

儲能變流器作為電網和儲能系統的電氣接口，對智能電網建設具有重要意義，儲能變流器常采用多級電路拓撲結構完成電能的交直流雙向轉換，其DC/AC主要采用LCL型并網逆變器，承擔交直流轉換功能，因此逆變器的工作性能對儲能系統具有重要的意義。

LCL型并網逆變器采用PWM調制策略，不可避免會帶來特定次諧波污染，因此濾波器的設計顯得至關重要［1-3］。……