單相LCL型并網逆變器的延時減小與補償方法

鄧淞元，趙 霞

(蘭州交通大學 自動化與電氣工程學院，蘭州 730070)

隨著電力電子器件的快速發展，分布式能源發電系統接入電網的規模日益增大，以電力電子技術為基礎的分布式發電系統逐漸取代了傳統的發電系統，成為電網中重要的一部分[1].并網逆變器作為分布式發電和電網之間能量轉換的接口，在電網的安全、平穩和良好運行方面發揮著關鍵作用[2].

如今，由于數字控制強大的抗干擾能力、復雜的算法和多次編程的可實現性等，數字控制慢慢替換了電子領域的模擬控制，但是系統有源阻尼特性被延遲動作下的LCL并網逆變器改變了，致使并聯在電容兩側的不再是純電阻值，而是頻率依賴性電阻，此電阻在頻率大于fs/6(fs為采樣頻率)時會變成負阻.這種負阻特性會降低系統的魯棒性，當諧振頻率fr等于fs/6時，系統無法穩定[3].尤其是在弱電網下，電網阻抗的變化會致使濾波器諧振頻率改變，可能會造成系統諧振頻率等于fs/6[4]，進而造成系統無法穩定.不僅如此，并網電流環產生的延時會導致環路帶寬降低，使系統的動態性能下降.

文獻[5-7]采用預測控制法對延時進行補償，但是其需要準確的模型，由于在弱電網下，電網參數會發生變化，會使實際控制有較大誤差，且無法補償脈寬調制產生的延時.文獻[8]提出了即時采樣與零極點結合的方式補償延時，但是其沒有補償并網電流環延時，導致系統相位裕度較低，動態性能較差.文獻[9-10]采用超前補償器來減小延時，但是超前補償器會放大高頻噪聲，惡化并網電流品質.