电网电压谐波畸变条件下并网逆变器的控制策略研究

杨旭红，郝鹏飞

（上海电力大学 自动化工程学院，上海 200090）

0 引言

近年来，随着对以风能、太阳能等为主的可再生清洁能源的大力开发与利用，越来越多的DGS（分布式发电系统）被接入大电网[1]。并网逆变器发挥着DGS 和配电网之间中心纽带的作用，通常将其连接LCL 滤波器完成并网。但LCL 滤波器作为一个三阶系统，存在固有的谐振问题，而且谐波阻抗较低[2-3]，这意味着从并网逆变器注入到配电网的电流容易受电网电压扰动的干扰。因此，能否降低由电网电压背景谐波引起的网侧电流谐波畸变决定着LCL 型并网逆变器性能的好坏[4]。

为了提升逆变器的性能，文献[5-6]提出一种基于电网电压比例前馈的双环控制策略，通过增大系统的输出阻抗来削弱电网电压背景谐波对并网电流的影响，但对谐波的抑制能力有限。文献[7-9]在此基础上进行了改进，可以较大程度地降低电网电压引起的入网电流谐波，但是前馈函数引入了电网电压的导数和二阶导数项，无法在数字化控制中精确实现，而且数字化中固有的延迟也没有考虑在内，因此在实际控制中，整体的谐波抑制效果不太理想。文献[10-12]同时实现了对基波电流的跟踪和对畸变电网电压扰动的抑制，取得良好的控制效果，但是采用的比例多谐振调节器存在阶数高、参数设计困难的缺点。文献[13]为了提高并网电流质量，基于增大环路增益的思想，采用了一种PI（比例-积分）加重复控制的混合型电流控制器用于电容电流的有源阻尼控制策略中。……