建箍电气。 ●＿—＿——＿—＿—＿ ＢＵＩＩＬＤＩＮＧ Ｚ口１ Ｂ年第１期ｌ ＥＬＥＣＴＲＩＣｌＴＹ 基于ＬＣＬ型逆变器有源阻尼研究术 侯超群杨岸（安徽理工大学，安徽省淮南市２３２００１） 侯超众（安徽国防科技职业学院，安徽省六安市２３７０１１） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ａｃｔｉｖｅ Ｄａｍｐｉｎｇ ｏｆ ＬＣＬ—ｂａｓｅｄ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ ＨＯＵ Ｃｈａｏｑｕｎ ＹＡＮＧ Ａｎ（Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕａｉｎａｎ ２３２００１，Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） ＨＯＵ Ｃｈａｏｚｈｏｎｇ（Ａｎｈｕｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕ’ａｎ ２３７０１ １，Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｔｉｅｒ ｄｅｅｐ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ 和输出电流波形都较明显改善，仿真结果证明改进后 ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ＬＣＬ ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ 的控制算法具有可行性 ｄａｍｐｉｎｇ，ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ａｃｔｉｖｅ ｄａｍｐｉｎｇ ｒｅｆｅｒｓ ｔｏ￣ｅｄｂａｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｖｅｒ ｏｕｔｐｕｔ￣ｅｑｕｅｎｃｙ 关键词：ＬＣＬ型滤波器；谐振抑制；有源阻尼； ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｅａｋ．Ｉｎ ｃａｓｅ Ｂｏｄｅ图；双闭环控制；反馈控制；仿真；傅里叶分析图 ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆｅｅｄｂａｃｋｓ，ｂｅｔｔｅｒ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｓｕｈｓ ｃａｎ 中图分类号：ＴＭ４６４ 文献标识码：Ａ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｓ￣ｅｄｂａｃｋ ｇｅｔｓ ｄｅｅｐｅｒ，ｔｈｅ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｉ。ｉｓｓｎ．１００３—８４９３．２０１８．０１．０１１ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｅａｋ ｗｉｌｌ ｂｅ ｂｅｔｔｅｒ ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｃｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｄａｍｐｉｎｇ ｒｅｆｅｒｓ ｔｏ ａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ａｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｄａｍｐｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ 随着能源的逐渐匮乏和日益严重的环境恶化．减 ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｏｕｂｌｅ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ 少化石燃料的开采和使用、发展新能源是必然趋势。 ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ 利用太阳能进行发电的光伏产业应运而生，成了当今 Ｍａｔｌａｂ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｉｔ ｔｕｒｎｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ 世界研究的热门课题 光伏产业的不断发展和扩大， ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． 并网成为一种主流发展方向，网侧电流中的谐波抑制 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ；ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ； ａｃｔｉｖｅ ｄａｍｐｉｎｇ；Ｂｏｄｅ ｄｉａｇｒａｍ；ｄｏｕｂｌｅ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ 是保证电网稳定运行的关键环节。并网逆变器通常采 ｃｏｎｔｒｏｌ；￣ｅｄｂａｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｏｕｒｉｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ 用脉冲宽度调制（ＰＷＭ）策略，其输出ＰＷＭ电压中 ｄｉａｇｒａｍ 存在丰富的开关谐波，为了抑制并网电流中的开关谐 波，当前常用ＬＣＬ型滤波器。ＬＣＬ滤波器由两个电 摘 要：对ＬＣＬ型逆变器的谐振原因及有源阻 感和一个电容组成。由于ＬＣＬ型滤波器为三阶系统， 尼的机理进行深入分析，得出有源阻尼实质是对系统 使进网电流中存在无阻尼谐振，谐振尖峰和峰值时刻 谐振峰值附近对应的输出频率成分的反馈控制．当该 的相位突变都直接危及并网系统的安全及稳定运行， 反馈为负反馈时可以实现较好的抑制效果．且反馈深 这就对逆变器控制策略提出了较高设计要求。 度越深。谐振峰值抑制效果越好。结合有源阻尼实质 为解决系统的欠阻尼甚至无阻尼这一问题，保证 在电流双闲环控制的基础上提出一种有源电导阻尼控 系统具有较好的稳定性，不少学者提出了无源阻尼或 制策略，通过Ｍａｔｌａｂ进行仿真验证。谐振抑制效果 有源阻尼抑制谐振峰值的技术。无源阻尼即为直接在 ：安徽省高等学校省级质量工程项目，项目名称： 《电工电子技术》课程项目化教学改革研究与实践，项目编号 ２０１６ｊｙｘｍＯ１７９。 作者信息 侯超群，男，安徽理工大学，硕士研究生。 侯超众，男，安徽国防科技职业学院，助教。 杨岸，男，安徽理工大学，副教授。 ；８ —● ！ ： ！ ！： ！ ： ５８ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．｛ｚｄｑ．ｎｅｔ．ｃｎ 滤波器中串联或并联电阻，来改善系统阻尼特性，这 种方案简单可靠，但随着系统功率的提高，其较大的 额外损耗制约了其应用：有源阻尼则是采用适当的控 制算法从控制环路上修正ＬＣＬ滤波器的频率特性， 获得与无源方案同样的谐振峰值抑制效果，这就避免 了多余的功耗。当前常用的有源阻尼控制算法为双闭 环反馈控制，虽然能达到一定的阻尼效果，但其控制 过程较复杂，在一些恶劣的环境下所得结果不够理 想。在此基础上，对并网逆变器进行结构建模和解耦 分析。结合有源阻尼的机理分析．本文提出一种有源 电导控制策略。 １ 带ＬＣＬ滤波器的并网逆变器建模分析 ＬＣＬ型滤波器为三阶滤波电路，在基本拓扑结构 中对ＬＣＬ型滤波器的参数设置是比较复杂的，为了 更好分析ＬＣＬ型并网逆变器，现对ＬＣＬ型并网逆变 器进行数学建模分析，图１为带ＬＣＬ型滤波器的并 网逆变器基本拓扑结构。 Ｉｐｖ ｔｄｃ 图ｌ 带ＬＣＬ型滤波器的并网逆变器基本拓扑结构 Ｆｉｇ．１ Ｂａｓｉｃ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｏｆ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ 设Ｃ 为太阳能光伏电池阵列与并网逆变器之间 的滤波电容， 、 、 、 、 、 为三相全桥中相 同的ＩＧＢＴ开关，Ｒ 为Ｌ型滤波电感内阻，，Ｊ．为Ｌ型 并网滤波电感，不考虑滤波电感 的饱和特性，将 其看作线性电感，其内阻忽略不计。 选取３个状态变量为：① 电感中的电流为公 式需要的状态变量，状态变量为电流ｉｌ ｉＪｂ、 １。； ②电容Ｃ上电压，即是电压ｕｅ １）、 ；③电感 ２上电流，即电流ｉ２ ｉ２ｂ、ｉ２ 。设三相平衡，Ａ、Ｂ、 Ｃ三相的状态方程如下： 厂ｃ・ ＝ 一∑ｉｌｋＳｋ Ｉ三 誓 ＝ ｌ ｔｔｍｎ＝Ｕｏｎ＝ ３∑Ｓｋ ．《ｕｋ ：Ｍｄｃ．Ｓｋ （１） ｆ ＝ Ｉ“。 ＝ 出＋Ｌ２ ∑ｔｔｋ。＝∑Ｕｃｋ＝∑ｉｒｋ＝∑ｔ‘ｃｋ＝∑ｉ２ｋ＝０ 式中：ｋ——ａ、ｂ、Ｃ。对应Ａ、Ｂ、Ｃ三相。 Ｓｋ——全桥ＩＧＢＴ开关的函数，Ｓｋ＝１：带Ｌ 型滤波器的逆变器的上桥臂导通，下 ｒ ●●， ●桥臂关断；Ｓｋ＝０：带Ｌ型滤波器的逆 变器的下桥臂导通，上桥臂关断。 ｕｄｃ——光伏电池阵列与逆变器间的直流侧母 虹 风一ｌ一 ｌ线电压。 ．¨ ——带Ｌ型滤波器的逆变器直流侧输入电流。 ＋ 经克拉克公式转换，得到ＬＣＬ滤波器在 坐标 ． 中的状态空间方程（其中ｍ＝ 、 ）： 一 ｄｉｌｍ— 一ｄｔ ｝ 一 ＋ ｕ 一Ｉ ｄｉ２ ＋ 一 一Ｌｃｍ一一 ‘ “ｓｍ ｄｔ （２） ２ ｄ ｃｍ一ｌ — １ ． １ ． ｄ ｄｔ 百 一百 再经帕克（Ｐａｒｋ）公式转换，可得两相同步旋转 ｄｇ坐标中的状态方程： （３） （４） ＝一 一 ＋ ｔ ：一 一 … ’ 结合以上公式可得带ＬＣＬ型滤波器的并网逆变 器两相同步旋转坐标系下数学模型如图２所示。 墨王 型鲎銮坚宣要里星翌窒： 堡整墨塑生堡苎垒！■● ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｚｄｑ．ｎｅｔ ｃｎ ５９ 建箍电乞。 ＿—Ｉ＿—ｌ＿＿ｌ一＿ＢＵ ＪＬＤＩＮＧ ２口１日年第１期Ｉ ＥＬＥＣＴＲｌＣＩＴＹ 图２带ＬＣＬ型滤波器的并网逆变器两相 同步旋转坐标系下数学模型 Ｆｉｇ．２ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ 由图２可知，ｄ轴、ｑ轴明显存在耦合项，耦合 项的存在会影响并网系统的动态性能，需要进行解 耦。为降低ＬＣＬ型滤波器的分析难度，简化为单电 感型．基于单电感型滤波电路，将并网侧电流公式在 ｄｑ坐标下化简，得到如下方程式，其中Ｌ＝Ｌ ＋，Ｊ ： ｆ￡ ＝ ｑ ｄ １ ｌ ． （６） ＝一 ２ｑ ｒＵｄ＝Ｌ ｌ ｑ＝ 当式（７）中的ｔｔｄ、ｕｑ变成控制变量时，ｄ轴、 ｑ轴就不存在耦合项了，达到ｉｄ与ｉｑ之间相互独立， 由此可得ＬＣＬ型滤波器系统解耦图如图３所示。 ２有源阻尼机理分析 图４所示的单相ＬＣＬ型滤波器，由逆变器侧电 感 、滤波电容Ｃ，和网侧电感 ：组成。电网电压对 逆变系统的影响忽略不计 各元件等效于理想元件 不考虑元件寄生参数，逆变器输出 至网侧电流 的传递函数如式（１）所示，由传递函数可画出其 Ｂｏｄｅ图，如图５所示。 Ｇ ＝ ． １Ｌ２Ｃｊ ｓ ＋ （８） 由图５可见，系统存在谐振尖峰， 同时相位在系 ６０ 一 ：垫 ！ ：！ ：１ ６０ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．Ｉｚｄｑ ｎｅｔ．ｃｎ ． 一 ． ＝ ＝ ∞ 一 Ｌ ． ∞ 一 ． ｄ ＋ ＋ ｄ 图３ ＬＣＬ型滤波器系统解耦图 Ｆｉｇ．３ Ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ７ 图４单相ＬＣＬ型滤波器 Ｆｉｇ．４ Ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ 曼 。 墨 Ｉ， ＬＣＬ滤波器 ／ Ｉ Ｌ滤波器 。 凸 ｜ 一， ． ｜ ｌ～一～ 、。 ４５ 萋ｌ Ｉ ｌ ｌ８０ ： ｌ ．３１５ １０４ １０５ 频率／Ｈｚ 图５ ＬＣＬ型滤波器幅频特性和相位曲线图 Ｆｉｇ．５ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ＬＣＬ ｆｉｌｔｅｒ 统谐振频率处发生一１８０。的相位跳变。从控制的角 度分析．这个一１８０。跳变为一次负穿越，它会产生一 对右半平面的闭环极点，这将对并网逆变器的稳定运 行造成一定的冲击。需要进一步说明的是，对于逆变 器侧电感、滤波电容及网侧电感，无论其电压还是电 流中均存在这样一个谐振峰值，以上所述电参量的特 征方程都还是一致的。 通常情况。对于一个存在谐振峰值的对象Ｇ（ｓ）， 大多都会采用反馈控制对其谐振进行抑制，典型反馈 控制系统如图６所示，系统的输入至输出的传递函数 如式（９）所示。 一Ｒ（Ｃ（ ）ｓ） ＝＝一１＋Ｇ（ｓ）Ｈ（ｓ）Ｇ（ ） （９） 图６典型反馈系统 Ｆｉｇ．６ Ｔｙｐｉｃａｌ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｙｓｔｅｍ 图７并网双闭环控制框图 Ｆｉｇ．７ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｄｏｕｂｌｅ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ 假设∞ 为ＬＣＬ滤波器的谐振角频率，引入反馈 ＬＣＬ滤波器中的电感 中的等效电流 ，这两个量通 后系统的频率相应为式（１Ｏ）所示，其中，Ｇ（ｊ ） 的幅值增益可近似为无穷；Ｈ（ｊ ６０ ）为有源阻尼反 馈在谐振频率处的增益。 ： ｆ１ｏ） （ｊ ） １＋Ｇ（ｊ∞ ）Ｈ（ｊ（ｃＪ ） 根据自动控制原理可知，若Ｇ（ｊ ）Ｈ（ｊ ）实 部为负且小于一１，则系统将会产生谐振，无法稳定 运行，系统为发散状态；若Ｇ（ｊ ）Ｈ（ｊ ＣＯ ）实部为 负且大于一１，系统可以稳定运行，但在该频率处仍 存在较大的幅值增益；若Ｇ（ｊ ）Ｈ（Ｊ ６０ ）实部为正， 即实现了负反馈控制，系统可以稳定运行，不会出现 振荡，并且随着ｌＨ（ｊ ）Ｉ增大，反馈深度越深，系 统在该频率处幅值增益越小。在系统稳定的前提下． １Ｇ（ｊ ）Ｈ（ｊ ）１远大于１时，式（１０）可近似为： Ｃ（ｊ ）１ １ Ｒ（ｊ ，）Ｉ Ｊ日（ｊ ） 综合上述分析，可以得到如下结论：满足谐振频 率附近ｌ＋Ｇ（ｉ ） （ｉ ６０）实部大于零，即可实现谐 振峰值的抑制；特别地，实现谐振频率处的负反馈控 制可达到更好的峰值抑制效果，且负反馈深度越深． 谐振峰值的抑制效果越好。 ３基于常规双闭环控制的有源阻尼分析 基于并网电流和电容电流双闭环反馈的有源阻尼 法在对ＬＣＬ型并网逆变器谐振抑制方法中有着广泛应 用，将电容上的电压或电容中的电流进行反馈．从而 在系统控制中的有源阻尼法得到实现。结合ＬＣＬ型逆 变器的数学建模分析，得出其控制框图如图７所示。 从图７控制框图中可以得知，光伏并网系统中的 并网电流ｉ 和参考电流的偏差，其中电流ｉ 也被称为 过比例积分环节，最后得到ＬＣＬ滤波器中电容上的 电流的参考值 。ｒｅｆ和在实际运行中ＬＣＬ滤波器电容上 的电流偏差，将上述得到的两个量再一次通过比例环 节，通过ＰＷＭ对上面得到的信号进行调制，就可以 使得有源阻尼在控制结构中得到体现。将ＬＣＬ滤波 器中的电容上的电流经过比例反馈。提高了电容电压 Ⅱｐ、 骧 ．．。， 罂的稳定性。也使系统的稳定性能大大加强。分析过程 如。锄 。 踟 如下： 电容电流ｔｒ ｆ（ｓ）到并网电流 （Ｓ）的传递函数 如下： （ｓＫＫｐｗＭＫｐ＋ＫＫｐｗＭＫｉ） －Ｌ２＋３３ ＫＫｐｗＭ ： ＋ｓ ＋ｓＫＫｐｗＭ＋ＫＫｐｗＭＫｉ） （１２） 利用Ｍａｔｌａｂ，画出相应的Ｂｏｄｅ图，如图８所示， 其中Ｋ ＝０．０１、０．１、１。 Ｉ Ｊ ‘ … 一～ 一－ｐ…‘ ～一 、二｛ ：：： 一～ｌ 三≥ 、 ＼、、～＼ Ｉ ｌ Ｉ 卜、 ｌ１０４ １０５ 频率／Ｈｚ 图８双闭环控制下的Ｂｏｄｅ图 Ｆｉｇ．８ Ｂｏｄｅ ｄｉａｇｒａｍ ｕｎｄｅｒ ｄｏｕｂｌｅ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ４基于双闭环控制改进后的有源电导阻尼 前面提到的基于双闭环控制下的有源阻尼．在一 定程度上可以实现预期的阻尼效果．但是控制过程较 复杂。所得到的逆变效果、阻尼也不是很理想。由无 源阻尼可知．在ＬＣＬ滤波器的电容两端并联一个电 薹王 曼 型望銮鲞童婆望星竺窭：ｆ堡整壁堑生堡整垒 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｚｄｑ．ｎｅｔ．ｅｌｌ ．一建筑电气。 ＿—＿＿●—＿＿－——●＿—一ＢＵＩＬＤＩＮＧ ２０１ ８年第１期Ｉ ＥＬＥＣＴＲＩＣｌｌｒＹ 导，电流中的高次谐波经ＬＣＬ滤波器中的 电容得以有效消除，低次谐波被ＬＣＬ滤波 器中与电容并联的电导所剔除，对谐波电 流实现了有效的抑制，从而可以降低因谐 波引起的谐振。基于此，设想在电容上并 联一个“虚拟”电导．根据有源阻尼的机 理，在双闭环的基础上图９逆变器的有源电导法模型控制框图 Ｆｉｇ．９ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ａｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ ，通过改进控制算法来实现与 开关频率ｆｓ ＝５ ｋＨｚ，低压电网中的相电压有效值 为ｕ：２２０Ｖ。频率ｆ＝６０Ｈｚ，此仿真主要以光伏逆变 器内部谐振为例进行验证。为了更好地体现谐波源， 在给出的参考电流中添加了高斯白噪声，利用高斯白 噪声来充当谐波源，模拟出光伏并网逆变器内部产生 的谐振。通过示波器查看参考电流Ｊ『，电感 中的电 流，２和逆变器并网公共连接点电压 ｃｃ波形图，如 并联“虚拟”电导相同的效果。 结合之前的逆变器数学模型和控制框图．可 以得到逆变器的有源电导控制模型的控制框图． 如图９所示。 根据图９，分别列出这４个输入量到并网侧电流 ，２的传递函数如下： Ｇ眦 可ＩＬ２（ｓ）＝ （１３） ∞ ５０ 。 Ｇ耻 丽ＩＬ２（ｓ）＝ ＝ ＝ （１４） 趔０ 馨 — ５０ ．１Ｏ０ １５０ ３６０ ２７０ １８０ ９０ Ｏ ——．．Ｉ—／ ——— 一 』 Ｉ ＼ ｌ ｌ上 Ｉ ｏ Ｇ ： ＝者 根据式（１３）一（１６），利用Ｍａｔｌａｂ仿真软件， ． ｌ Ｉ ｌ—～＼—— ｌ ｌＧｐＬ２（ｓ） Ｉ—～～ ｌ—＼ 『９０ ＧＥＬ ——ＧＩＬ ＧＧＬ２（ｓ）—— —＼１０４ １０５ 分别画出相应的Ｂｏｄｅ图。如图１０所示。 从图１０中的Ｂｏｄｅ图可以看出．与没有优化的 １８０ 频率／Ｈｚ 图１０经过改进算法的４个输入量Ｂｏｄｅ图 图９中各频率特性相比，有源电导控制下各项输出都 有了较大的改善．系统的稳定裕度也 得到了有效保 Ｆｉｇ．１０ Ｂｏｄｅ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ４ ｉｎｐｕｔ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ 障，从而可以确保系统在运行时不会 ， ． 发生谐振。 ５ 系统仿真与结果分析为了进一步验证改进后有源电导 性’ Ｍ。 ： ＼ ： ： ＼ ４０ Ｉ Ｉ－Ｉ Ｔ— 。 ａｔｌａｂ ０： Ｉ Ｖ Ｕｐ ｃｃ Ｖ： ｔ／：Ｖｆ ｔ／ｓ 图ｌ２有源电导控制下电流、 电压输出波形图 Ｆｉｇ．１２ Ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｕｔｐｕｔ ｕｎｄｅｒ ａｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ …件中搭建基于 ＬＣＬ 型单相逆变器的模 型．参数为：ＬＣＬ滤波器中的参数为：Ｌｌ：３ ｍＨ、Ｒｌ：０．１ Ｑ、￡２：０．５ ｍＨ、 图１１ 双闭环控制下电流、 Ｒ２＝０．０５ ｎ、 ：１５１，ｚＦ，电网等效电感 Ｌｇ＝Ｑ３ｍＨ，电阻Ｒｇ Ｑ０２Ｑ，ＩＧＢＴ的 Ｆｉｇ．１１ Ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｌｏｓｅｄ １。叩ｃｏｎｔｒｏｌ 。 ０ ０ ３ 享＼ １．２ 从图中可以 胥出．双闭环控 ｆ ｌ １ 许德志． 汗飞．毛 ｝；地．等．多并网逆变器与电 网的谐波交互建模 ｊ分析［Ｊ］． ｔｆ１旧电机丁程学报，２０１ ３， ３３（３）：６４—７０． ’、１ Ｏ Ｏ ８ ０ ６ ０ ４ ０ ２ 制下各项输出波 形比较粗糙、有 ｌ０ ２０ ３０ ４０ ０ 漪波次数 ｌ０ 、 毛刺，阻尼效果 小够理想，而且 ｊ微．陈轶淌，等．ＬＣＬ滤波并网逆变 『２］ 胡 峰． ｆ Ｉ ｆ乜｝Ｉ【１ 学报，２０１２，３２（２７）： 器的控制策略［Ｊ］ ｒｆＩ】４２一ｌ４８． ８ ６ 卡Ｉ１位有点滞后； ４ 存改进后的有源 ２ 山＿． 一 电导控制下各项 （１ １（） ２０ ３０ ４０ 谐波次数 输出波形比较平 李８ 滑。毛刺较少， ６ ４ 阻尼效果比较理 ２ 慰．根据以Ｉ 输 ０ ｌ０ ２０ ３０ ４０ …结果分别画 皆渡次数 锌输出项对应的 ｌ３双闭环控制下电流 电压傅立叶分析罔 傅立叶分析图， Ｆｉｇ．１ ３ Ｆｏｔｔ ｒｉｅ［ａｎａｌｙｓｉｓ ｄｉａｇｒａｌＩ１ ｆｉｎ＂ ‘・ＩＩ１ Ｉ‘ＰｌＩｔ ａｌｕｌ ｖｏｈａｇｅ ＨＩｌｄｅｒ ｄｏｔｉＩ】ＩＰ 如１罔１３、冈１４ ｅｈ，ｓｐｄ ｌｏｏｐ（！ｏｎｌｌ＇Ｏ［ 所示 枣１ ２ 通过Ｉ冬Ｉ １３、 ＼ ‘、１．０ ｌ４中的傅里 ０ ８ ０ ６ 叶分析罔町以 ０４ 胥到．两种有 ０ ２ 源阻尼控制下 ０ ｌ０ ３０ ４０ 谐波次数 的电流谐波率 枣０ ４ ＼ 均明显小于光伏 ０ ３ 网的５％标 ０ ２ 准．有源电导控 ０ １ 制策略下的电 ０ 】０ ２０ ３０ ４０ 浩波次数 流畸变率明显 ｌ４ １２ 低于双闭环控 ｌＯ Ｏ８ 制策略的电流 ０６ 畸变率，显著 ０４ ０２ 提高了“上网” ０ ｌ０ ２０ ３０ ４０ 谐波次数 的电能质量， 证明改进后的 图ｌ４有源电导控制下的 电流、电压傅里叶分析图 有源电导控制 Ｆｉｇ．１ ４ Ｆｏｕｒｉｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｄｉａｇｒａｍ 策略是确实有 ｆｏｒ ｅｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｎｎｄｅｒ ａｅｔｉｖｅ ｅｏｎｄｕｃｔａｎ￣－Ｐ ｃｏｎｔｒｏｌ 效可行的． 一点一 ｒ３］ 潘冬华， 新波，１ 学华，等． 提高ＬＣＬ型捧 网逆变器鲁棒性的电窬电流即叫‘反馈有源阻尼法ｌＪ］． 『ｆ１同 电机Ｉ 程学报，２０１３，３３（１８）：Ｉ一１０． 『４］ 木正菲，间光叫．沈得，等． 一种ｌ０ ｋＷ光伏 逆变器的研究Ｌｊ开发［Ｊ］．能源ｒ程，２００７（４）：３７—４０． ［５］ Ｗａｎｇ Ｘ，Ｂｌａａｂｊｅｒｇ Ｆ，Ｌｉｓｅｒｒｅ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ａｎ ａｃｔｉｖｅ ｄａｍｐｅｒ ｆｏｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｂａｓｅｄ ＡＣ ｓｖｓｔｅｒｎｓ『Ｊ］．ＩＥＥＥ ＴＩ・Ｈｉ１ｓ．ｏｎ Ｐｏｗｅ！’Ｅｌｅｅｔｒｏｎｉｅｓ．２０１４．２９ （７）：３３１ ８—３３２９． ６］ 张兴．余畅舟，刘艿．等． 光伏并网多逆变 器并联建模及谐振分析 Ｊ］． 【｝ｌ 电机Ｔ程学报．２０１４． ３４（３）：３３６—３４５． ｆ７］ 曾雅文． 斤网光伏电站仿真建模及逆变器群控疗 法研究『Ｄ］．保定：华北电 大学，２０１３． 『８］ Ｗｕ Ｗｅｉｍｉｎ．Ｈｅ Ｙｔｌａｎｔ）ｉｎ，Ｔａｎｇ Ｔｉａｎｈａｏ． Ａ ｎｅｗ（ｔｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐａｓｓｉｖｅ ｄａｍｐｅｄ ＬＣＬ ａｎｄ ＬＬＣＩ ｆｉｈｅｒ－｝）ａｓｅｄ ｓｉｎｇｌｅ．ｐｈａｓｅ ｇｔ・ｉｄ．ｔｉｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｆｒａｎｓａｃｔｉ０ｎｓ（）ｎ Ｉｎｄｕｓ｜ｒｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０ １ ３，６０（１ ０）：４３３９ —４３５０． 『９］许津锦，跚少 ，肖华锋．ＬＣＬ滤波器存源阻尼 控制机制研究［Ｊ］．中旧电饥Ｉ 学报．２０１２，３２（９）：２７ ３３． ｌ ０］ Ｍｕｈｌｅｌｈａｌｅ￣－Ｊ，Ｓ（－ｈｗｅｉｚｅｒ Ｍ，Ｂｌａｔｔｍａｎｎ Ｒ，ｅｌ ａ１． Ｏｐｔｉｍａｌ ｔｌｅｓｉｇｎ ｏｆ ＬＣＩ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｆｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅｐｈａｓｅ ＰＦＣ ｒｅｅｔｉｆｉｅｒｓ『Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ（・１ｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅ（’ｔｒｏｎｉｃｓ， ２０１ ３．２８（７）：３Ｉｌ４—３ｌ２５． ｒ Ｉ】］ Ａｌｚｏｌａ Ｒ．ＩＡｓｅ！～Ｉｅ Ｍ．Ｂｌａａｂｊｅｒｇ Ｆ，ｅｌ ａ１． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｔ＂ｔｈｅ ｐａｓｓｉｖｅ ｄａｌｎｔ）ｉｌｌｇ ｌｏｓｓｅｓ ｉｎ ＬＣＩ，ｆｉｌｔｅｒ—ｂａｓｅｄ ｇｒｉｄ ｅｏｎｖｅｒｔｅｒ ｆＪ］．ＩＥＥＥ ｌ＇ｒａｎｓａ（－ｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ２０ｌ３．２８（６）：２６２４—２６４２． 『ｌ２］ Ⅲ鹏．宣义华，牛箍旧．基于陷波控制的ＬＣＬ 型光伏并网逆变器潴波谐振抑制研究［Ｊ］．电力系统保护 控制．２０ｌ６，４４（１４）：８２—８８． 『ｌ３］ 宋半岗，沈友『】Ｊ｛． 无变压器光伏并网逆变器抑制 漏电流的控制策略［Ｊ］． 电气传动，２０１２．４２（４）：１９—２４． １４］刘虔，彭力，脚涛颖．等．一种基于Ｌ殳】解的ＬＣＩ 滤波器没｛１‘和优化方法［Ｊ］． 『１１Ⅲ电机工程学报，２０１２，３２ （３６）：３６—４３． ｌ５］宣文华，牛益卜目，谢小荚．等．基于频域分析和 低通滤波的光伏并网逆变器谐振抑制研究 Ｊ］．燕山大学学 报．２【】ｌ５．３９（４）：３４７—３５１． ２０１７一Ｏ７一Ｏ６来稿 ２０１７—１１—１７修回 ６３ 警三ｌ： 兰 薹妻型皇鉴 里里茎： 堡 一 兰一堡塑垒）＿＿＿＿ ｈｔｔｐ：／／ｗｗ Ｊｚｄｑ ｌｌｔ￣ｌ¨１ ６３