LCL滤波下风电变流器的有源阻尼策略提升系统稳定性

本文主要探讨了在风力发电系统中，采用LCL滤波器拓扑的网侧变流器的稳定性增强问题。针对LCL滤波器可能引发的谐振现象，研究者提出了一种新颖的有源阻尼策略。该策略的核心在于将电容电流纳入电流闭环控制，通过调整电容电流和比例环节来配置电网电流闭环的极点，以此增加电网电流闭环控制系统的阻尼能力，有效地抑制谐振的发生。为了减小采样环节对系统稳定性的影响，文中还建议使用相位超前滤波器对系统延迟进行补偿。 在数学建模方面，作者构建了基于LCL滤波器的风电系统网侧变流器的详细模型，展示了与传统纯电感滤波器的不同之处。通过这种拓扑，电感元件与电容元件共同工作，能够有效降低电网中的高次谐波，并减少对电网的冲击。 通过搭建实际的仿真模型和实验系统，研究人员验证了提出的有源阻尼控制方案的理论效果。仿真和实验结果显示，这个策略不仅能有效防止谐振，而且在实际应用中是可行的。关键词包括风力发电、网侧变流器、LCL滤波器以及主动阻尼与被动阻尼技术。这项研究对于提高风力发电系统的稳定性和效率具有重要意义，为LCL滤波器在风电系统中的广泛应用提供了重要的技术支持。