一种LCL型并网逆变器双闭环参数设计方案

李亚洲，孙志伟，迟殿委

(山东外事职业大学信息与控制工程学院，山东 威海 264504)

0 引言

随着全球变暖环境问题日益突出，可再生能源如风能、太阳能和水电被视为可靠地替代传统能源（石油、天然气或煤）。基于可再生能源的分布式发电系统DPGSs（Distributed Power Genera-tion Systems）在全球大发展[1-2]。微电网是一种利用可再生能源发电的小型发配电系统[3-6]，它既可以实现孤网运行，也可以与大电网并网运行，在并网过程中微电网接入点的电压、线路潮流、线路电流、电能质量、继电保护以及网络可靠性等都将产生影响[7]，而并网的目的就在于消除此影响，使微网在并网运行模式下更为安全稳定。通常采用LCL型逆变器作为输出滤波器，与采用L滤波器相比，LCL滤波器是三阶系统，具有更好的高频谐波衰减能力，可实现总电感值更小的条件下，具有相同的滤波效果，在直流逆变电力系统中被广泛应用[8-9]。

LCL滤波器传递函数特征方程中缺少一次项，是不稳定的，若不加以改进或控制不当，会破坏系统稳定性。其传统解决方法是在LCL滤波器的电容支路中串入阻尼电阻，这种无源阻尼方式解决了系统的稳定性问题，但电阻会带来额外的有功功率损耗，从而使系统效率下降[10-13]。针对无源阻尼存在的不足，许多文献提出了有源阻尼方法，有源阻尼是通过增加系统的反馈环节来抑制谐振峰[14-15]，但这会增加系统的复杂性和额外的成本。针对电流反馈有源阻尼数字控制下的一拍滞后延时会降低系统稳定裕度，限制并网电流环的环路增益和带宽的提高，文献[16-17]提出了并网电流二重采样法，消除了采样计算引入的一拍滞后，但在一个开关周期内装载两次调制信号，容易产生开关纹波。……