LCL并网逆变器：电流反馈与电网电压前馈控制提升性能

本文探讨了逆变器侧电流反馈的LCL（低通滤波器-电感-电容）并网逆变器的电网电压前馈控制策略。LCL并网逆变器因其稳定性强、控制参数设计简单且成本较低而受到青睐，它通过电流反馈实现控制，具有单闭环结构，这使得其在电力电子应用中表现出较高的效率。然而，采用电流反馈的一个主要缺点是电网电流控制是间接的，这意味着其功率因数可能低于理想状态，即电网电流与电压之间的相位不完全匹配。 文章指出，这种控制方式可能导致电网电流中存在较大的谐波成分，这不仅影响了系统的电能质量，还可能对电力系统造成额外的电气应力。为了改善这一问题，研究者提出了一个全电网电压前馈控制策略，旨在直接针对电网电压进行调整，从而提高逆变器的功率因数，减少谐波含量，并优化系统动态性能。 电网电压前馈控制的核心在于实时估计和补偿电网电压的变化，这通常涉及到信号处理技术，如傅里叶变换和滤波算法，以提取电网电压的基波和高次谐波分量。通过将这些信息与逆变器的输出电流进行协调，控制器可以调整逆变器的开关频率和脉冲宽度调制波形，以便更好地跟踪电网电压，达到理想的电流注入行为。 此外，文中可能会讨论如何选择合适的滤波器参数，如电感和电容值，以平衡电流响应速度和滤波效果。同时，为了实现稳定性和鲁棒性，控制策略可能包括模型预测控制或者自适应控制技术，以应对电网条件的变化和负载需求的不确定性。 这篇论文提供了一种创新的控制方法，旨在解决LCL并网逆变器在电流反馈控制下可能面临的电网电压协调问题，以提升系统整体性能，这对于现代分布式能源系统和可再生能源接入电网的技术发展具有重要意义。通过实施这样的策略，逆变器能够在保持低成本和易用性的前提下，提供更高效、更优质的电力输出。