LCL滤波的光伏并网逆变器阻尼影响因素分析
2019-09-28 09:18:38 点击：
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2控制延迟对阻尼作用的影响分析
2．1有源阻尼
有源阻尼有多种实现方法，由于振荡最明显的特征是电容电流的急剧增大，所以一种常见的有源阻尼法就是取电容电流反馈形成电流双环控制的虚拟电阻法[1，其电流环控制框图如图3所示。图中：k和愚i分别为电流内环的PI控制系数；Kw为脉宽调制(PWM)系数；T为控制延迟时间；k为电容电流反馈系数；ii为指令电流给定值。
不考虑延迟作用时，随着反馈系数是的增加，系统零极点在z平面的移动轨迹见附录A图A1(a)。通过调节k可以使得LCL滤波引入的共轭极点靠近圆心，但k继续增大时这2个极点会朝着圆外移动，导致稳定性再次变差。考虑一个控制周期延迟的情形见附录A图A1(b)。可见延迟的引入对极点分布产生了重大影响，LCL滤波器引入的极点仍然停留在左半平面，k太小或者太大时，系统稳定性都较差，同时电流控制器引入的极点随着k的增大而远离圆心，与图A1(a)比较可知它降低了系统稳定裕度。‘实际控制系
统中的采样、计算处理、PWM的驱动都会导致不同程度的延迟，因此有必要优化k的取值，保证系统具备足够的稳定裕度和良好的电流控制性能。
2．2无源阻尼
无源阻尼一般在电容上串联阻尼电阻来消除谐振，其电流环控制框图见图4，图中R为阻尼电阻。
同样通过离散系统的零极点图对其稳定性进行分析，附录A图A2(a)和图A2(b)分别为不考虑延迟和考虑一个控制周期延迟情形下阻尼电阻取值变化时的零极点图。比较可知，延迟的引入除了将电流控制器引入的极点移离横轴以外，对LCL滤波器引入的极点分布未造成大的影响。并且，随着阻尼电阻取值的逐渐增大，系统稳定性逐渐增强。