LCL型并网逆变器超前补偿技术：扩展有效阻尼区

"一种扩展LCL型并网逆变器有效阻尼区的超前补偿方法" LCL型并网逆变器是分布式发电系统中常见的电力电子设备，它通过滤波器连接到电网，用于改善电能质量和抑制谐振。LCL型滤波器由于其较小的体积和较低的成本而被广泛采用，但它具有的三阶系统特性会导致谐振问题，可能影响系统稳定性。 传统的无源阻尼方法，如串联或并联电阻，虽然能抑制谐振，但会增加不必要的功率损耗，不适合实际应用。因此，有源阻尼技术，如电容电流反馈、并网电流反馈和电容电压反馈等，成为首选，它们能够在不增加额外损耗的情况下提供有效的阻尼。 针对LCL型并网逆变器的控制延迟问题，有效阻尼区仅限于采样频率fs的1/6以内，这极大地限制了系统设计的自由度。为了解决这一难题，文中提出了一种创新的超前补偿控制器。该方法在阻尼环路中引入超前补偿，通过分析系统的有源阻尼特性，可以将有效阻尼区扩展至(0, fR)，其中fR位于(fs/6, fs/3)之间，显著扩大了稳定工作区域。 论文深入研究了加入超前补偿后的系统稳定性，揭示了临界电容电流反馈系数与超前补偿参数之间的关系。这为优化系统参数提供了理论依据。此外，文中还提出了一套具体的超前补偿控制器参数设计方法，旨在进一步增强原有系统的稳定性。 实验验证了该超前补偿方法的有效性，证明了这种方法能够有效地扩展LCL型并网逆变器的有效阻尼区，从而有利于系统参数的优化选择，提高整个系统的稳定性和动态性能。这对于实际应用中的LCL型并网逆变器设计具有重要的指导意义。 关键词：LCL型并网逆变器；电容电流反馈；控制延迟；有效阻尼区；稳定区域；补偿 中图分类号：TM464 文献标志码：A DOI：10.16081/j.epae.202009002