LCL型并網(wǎng)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(jī)，環(huán)境污染等諸多問題，使得以太陽能、風(fēng)能為代表的新能源越來越受到人們的重視。LCL型并網(wǎng)逆變器常作為新能源發(fā)電單元與電網(wǎng)的接口設(shè)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(dāng)采用這種有源阻尼方法時(shí)，若并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振頻率高于1/6采樣頻率，會(huì)使得系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)。這種特性會(huì)使得控制參數(shù)的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，同時(shí)使得采用這種阻尼方法的系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型，分析了數(shù)字控制延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，給出了當(dāng)采用數(shù)字單電流環(huán)控制時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。當(dāng)采用基于電容電流比例反饋的有源阻尼方法時(shí)，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(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)的邊界條件，針對(duì)不同的情況，分別給出了使得系統(tǒng)穩(wěn)定的約束條件。
　　為減小系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)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(duì)引入的虛擬阻抗的頻率特性加以分析，發(fā)現(xiàn)無論有源阻尼的反饋量是電容電流還是網(wǎng)側(cè)電感電流，適當(dāng)調(diào)節(jié)高通濾波器的截止頻率都可以提高虛擬阻抗實(shí)部的正負(fù)分界頻率，從而減小系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)的可能性。用離散根軌跡法分析了各個(gè)控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。在此基礎(chǔ)上，給出一種由根軌跡設(shè)計(jì)控制參數(shù)的方法。
　　當(dāng)考慮到并網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)阻抗變化的魯棒性時(shí)，給出了并網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗穩(wěn)定性判據(jù)，分析了電網(wǎng)阻抗的變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)