微电网谐振抑制：有源阻尼器与控制策略

"应用于交流微电网谐振抑制的有源阻尼器及控制" 微电网是现代电力系统中的一个重要组成部分，特别是在可再生能源整合、偏远地区供电和提高供电稳定性方面发挥着关键作用。然而，微电网中由于并网逆变器、线路和复杂负载的相互作用，可能会出现严重的谐波谐振问题，这可能导致逆变器意外跳闸，对微电网的稳定运行构成威胁。 谐波谐振通常源于微电网内部并网逆变器的LCL滤波器，逆变器与电网间的相互耦合使得谐波放大，影响系统的动态性能。已有研究主要从电路模型和控制策略两个角度来分析谐波谐振的成因。通过建立包含逆变器、负荷和线路的电路模型，可以理解谐振的物理机制。而控制策略的改进，如采用虚拟阻抗控制，可以通过改变逆变器的输出阻抗来抑制谐振，但这种方法需要对逆变器的控制软件进行升级，可能存在兼容性、协调性和电能质量问题。 有鉴于此，一种新型的解决方案是有源阻尼器（Active Damper）。有源阻尼器通过实时检测并网点的电压和电流谐波分量，实施反馈控制，调整微电网的谐波阻抗，引入电阻和电导成分以减少谐振。这种装置仅针对高次谐波电流进行补偿，降低了对逆变器软硬件改动的需求，只需小容量的有源阻尼器就能有效治理谐波谐振，且不会影响逆变器的正常工作模式和寿命。 有源阻尼器的控制策略设计是关键，它需要精确的谐波分析和动态响应控制，以确保在谐波谐振发生时能迅速介入，提供必要的阻尼。此外，有源阻尼器的并网策略也需要与微电网内的其他逆变器协调，以避免产生新的不稳定因素。 在实际应用中，有源阻尼器可以作为一个独立的变流器装置，无需改变现有微电网的架构，这降低了实施难度和成本。通过PSCAD/EMTDC等仿真工具进行验证，有源阻尼器能够显著改善微电网的谐波状况，提高系统的稳定性。 有源阻尼器及其控制技术为解决微电网谐波谐振问题提供了一种灵活且高效的方法，它弥补了单纯依赖逆变器控制策略改进的不足，为微电网的安全稳定运行提供了新的解决方案。未来的研究将更深入地探讨有源阻尼器在不同微电网场景下的性能优化和广泛应用。