计及电网运行方式和背景谐波干扰的LCL并网逆变器参数优化

王 浩，陈飞雄，郑文迪，邵振国

（福州大学电气工程与自动化学院，福州 350108）

近年来，新能源发电在电网中的占比不断提高，大量并网逆变器的应用对电网的安全稳定和电能质量影响较大[1-2]。LCL滤波器因为高频衰减能力较好、成本低等优点，被广泛应用在逆变器并网系统中[3-6]。但LCL滤波器在中低频段具有的固有谐振点会给逆变器的运行带来不良影响。分布式光伏以及风电等新能源发电一般选址为处于电网末梢的偏远郊区，长距离输电以及多级变压使电网阻抗值较大[7]。此时在电网背景谐波的干扰下，逆变器与电网可能会在中低频发生串联谐振[8]，放大特定次谐波，使并网电流严重畸变，同时串联谐振引起的容升效应会使公共连接点产生较大的谐波电压，影响并网系统稳定性。另外，在电网运行方式改变时，电网阻抗值在区间内发生变化，谐振频率也随之在一定区间内偏移，进一步增大了因背景谐波导致的稳定性风险。

改变逆变器并网系统控制策略或优化参数[9-19]可以提高谐波稳定性。并网逆变器的主流控制算法有逆变器侧电流反馈ICF（inverter-side current feedback）控制和网侧电流反馈GCF（grid-side cur-rent feedback）控制。ICF反馈量为逆变器侧电流，不包含电网背景谐波信息，运行稳定性不受电网背景谐波影响[11-13]，但也因而不具备抑制背景谐波的能力[14-15]。GCF控制的反馈量为网侧电流，具备抑制电网背景谐波的能力，但是GCF控制系统存在多个谐振点，参数整定困难[16]。文献[17]以系统稳定性为约束条件对滤波器参数以及控制环节的参数进行优化，兼顾了滤波性能和系统稳定性。……