基于陷波器的LCL型并網逆變器的諧振特性

常國祥， 吳振鑫

(黑龍江科技大學 電氣與控制工程學院， 哈爾濱 150022)

0 引 言

在大功率光伏并網中使用L濾波方式，需要較大的濾波電感，增加了系統的體積，損耗和成本，也增加了控制系統慣性從而降低電流內環的響應速度。而LCL型逆變器在同樣諧波標準和開關頻率時，可以采用較小的濾波電感設計，所以LCL型濾波方式被廣泛應用在大功率光伏并網發電中。但其存在諧振問題，極大地影響了系統的穩定性和并網的效果，所以解決LCL型逆變器的諧振問題有著重要的意義。諧振問題是由于系統的阻尼太小造成的，而增加系統阻尼的方法有無源阻尼法和有源阻尼法。無源阻尼會使系統增加額外的損耗并影響濾波效果，而有源阻尼是通過算法來增加阻尼不存在上面的問題，所以被廣泛接受和利用[1-3]。

肖華鋒等[4]總結了幾種虛擬電阻法，并對其進行了分析，但是受控制器結構及控制寬帶的局限，效果并不是很好。應用狀態反饋可以對閉環控制系統進行任意極點的配置，如趙磊等[5]提出了線性二次型(LQ)法。Dannehl等[6]提出的直接極點配置法，這些設計很大程度上依賴設計者的經驗。許津銘等[7]分析了不同狀態變量加權組合的情形，發現電流之間的加權值均為比例系數，而電流電壓之間加權和電壓之間加權的權值會用到積分或者微分，故常用電流加權平均的方法，但由于反饋量不是并網電流，需要加必要的補償才能實現單位功率因數，這樣就增加了控制系統的復雜性。……