LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网操控方法及其稳定性分析

  随着能源危机和环境污染的日益严重，能源互联网应运而生，其目标是利用网络技术推动由集中式化石能源利用向分布式可再次生产的能源利用的转变，其研究的重点包括4个部分：分布式发电、智能配电、智能用电和用户侧服务，其中新能源分布式发电技术受到了广泛的关注与研究。并网逆变器是分布式发电系统的核心部分，其采用的高频功率开关器件会产生高次谐波，将造成谐波污染。因此，并网逆变器与电网之间需滤波器将其衰减或滤除。

  相比于L型和LC型并网逆变器，LCL型并网逆变器对高频谐波电流起到较大的衰减作用。因此，其可以选取较小的电感电容值，得到满意的滤波效果。但由于滤波电容的分流作用，LCL型并网逆变器是一个低阻尼三阶系统，易发生谐振。采用电容电流反馈有源阻尼可以轻松又有效地抑制谐振，但在数字控制下，由于控制延时的作用，在谐振频率等于1/6的采样频率时该策略下逆变器无法稳定运行。虽然合适的参数取值能够尽可能的防止谐振频率等于1/6的采样频率，但电网电阻的不确定性，易造成谐振频率穿越1/6的采样频率，影响系统稳定性。因此，为增强系统对电网阻抗的鲁棒性，并网逆变器的延时补偿方法成为数字控制管理系统的研究热点之一。

  本文提出了一种LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网操控方法，包括电容电流反馈延时补偿和增加零极点延时补偿策略，其有效地降低了电容电流反馈有源阻尼中的控制延时，提高了系统的鲁棒性和动态性。

  分布式发电是能源互联网的研究重点，并网逆变器是分布式发电系统的核心部分，电容电流反馈有源阻尼大范围的应用于LCL型并网逆变器中，其有效地抑制了系统的谐振尖峰。但在数字控制下，电容电流反馈有源阻尼引入的控制延时，将改变系统的相位特性，影响系统的鲁棒性。为此，提出了一种LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网操控方法，包括电容电流反馈延时补偿和增加零极点延时补偿策略，电容电流反馈延时补偿可以补偿计算延时中的半个采样周期滞后，增加零极点延时补偿可以补偿零阶保持器产生的半个采样周期滞后，提高了系统的鲁棒性和动态性。

  本文局限性在于上述研究是建立在单相逆变器的基础上，该操控方法是否适用于三相逆变器还有待进一步的研究。

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