耦合电抗器在并联型三相并网逆变器中的应用

李瑞， 徐殿国， 徐壮， 苏勋文

(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)

0 引言

随着人们环保意识的增强及能源的日益紧缺，以风能、太阳能等为代表的新能源产业得到了长足的发展［1－2］。为了将由风能、太阳能等转换而来的电能输送到电网，通常需要由并网逆变器将其转换为幅值、频率、相位与电网相一致的电能，从而实现系统的并网运行［3－6］。为了提高并网逆变器的功率等级，同时降低生产成本，并提高系统可靠性，逆变器的并联运行得到了广泛关注［7－10］，为解决其中存在的环流问题，国内外学者进行了深入研究［11－12］。

传统上，通常采用交流侧使用隔离变压器方案或适当软件方案以抑制零序环流。文献［13］将多个结构相同的变换器并联使用，交流侧通过隔离变压器将各变换器的输入隔离起来，提高了变换器的功率等级，消除了零序环流问题，但隔离变压器的使用大大增加了系统的体积、重量和成本。文献［14］提出了并联型永磁直驱风电变流器拓扑结构，交流侧省去了隔离变压器，同时设计了零序环流器控制器，抑制了零序环流，大大提高了风电变流器的功率等级，但由于零序环流阻抗较小，因此零序环流问题解决起来难度相对较大，此外，零序环流控制器的使用增加了控制系统的复杂性。由于上述方案均存在自身问题，采用耦合电抗器的并联方案逐渐得到了人们的关注。首先，耦合电抗器只对并联变换器分支电流的差模分量具有阻尼作用，对其共模分量并无阻尼作用，因此它具有自主均流作用［15］，从而使各并联变换器电流应力趋于一致，为提升变换器的功率等级打下基础。……