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LCL滤波器
LCL滤波器因其本身为一个二阶系统,其本身就会引发谐振,导致相应谐振频率处的增益得到放大,进而产生谐波等问题;另一方面,在弱电网下,逆变器会与电网阻抗发生耦合,进而造成多谐振峰现象,其更会影响系统的稳定性。
闭环谐振机理
首先对电流环控制进行绘制其控制框图
将其进行简化可得
进而可以得到其诺顿等效模型
进而可以得到其输出电流表达式
光伏并网系统的谐波源有来自于逆变器系统本身,还有来自于电网环境,以及逆变器自身谐波源与电网背景谐波源之间均存在交互作用,这种交互作用会加剧各逆变器输出并网电流和公共并网节点处电压的畸变,甚至会引起各逆变器之间以及逆变器与电网之间的谐振,并导致系统不稳定。
可以得到从指令电流到并网电流的传递函数:
电网电压到并网电流的传递函数 :
逆变器侧引起的谐振机理
随着Kp取值的增加,副谐振点处谐振峰值逐渐减小;同时主谐振点不发生偏移,但主谐振点处谐振峰值逐渐增加,谐振特性增强;另外,随着Kp取值的增加,高频衰减特性有所减弱。
随着电网阻抗的增加,主谐振峰逐渐向低频移动,产生低频谐振的可能性增加。
网侧引起的谐振机理
随着Kp取值的增加,副谐振尖峰和负的衰减尖峰将逐渐消除,主谐振尖峰的幅度和位置变化较小,表明比例系数的增加有利于克服低频谐振。
随着电网阻抗的增加,更容易引起低频谐振。
负的衰减尖峰可以将来自电网背景同频率的谐波衰减掉,对提高并网电流的质量起到积极作用。
相应的控制框图推导过程以及波特图源码可移步咸鱼:电力电子打工魂