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弱電網下LCL型并網逆變器阻抗重塑諧振抑制策略研究

來源：電工電氣發布時間：2023-11-10 12:10 瀏覽次數：365

弱電網下LCL型并網逆變器阻抗重塑諧振抑制策略研究

丁勁松^1，2，姚鴻德¹，李圣清¹，周志飛¹

(1 湖南工業大學電氣與信息工程學院, 湖南株洲 412007；

2 湖南科瑞變流電氣股份有限公司，湖南株洲 412007)

摘要：針對電網電壓比例前饋控制下電網阻抗寬范圍變化易導致并網逆變器發生諧振或失穩的問題，提出了一種改進電網電壓比例前饋與超前校正相結合阻抗重塑諧振抑制策略。該策略首先在傳統電網電壓比例前饋環節串聯二階廣義積分器 (SOGI)，消減電網電壓比例前饋與線路阻抗耦合導致的正反饋，一定程度上提升系統穩定裕度；進一步在電流前饋通道中引入超前相位校正，對系統相位裕度進行補償，提升逆變器等效輸出阻抗與電網阻抗交點處相角裕度，避免諧振發生，增強逆變器在電網阻抗寬范圍變化時的魯棒性，同時給出具體實現過程及參數設計思路，經仿真驗證了所提策略的可行性。

關鍵詞： 弱電網；LCL 型逆變器；二階廣義積分器；相位補償；阻抗重塑

中圖分類號：TM464 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2023)11-0019-07

Research on Impedance Reshaping and Resonance Suppression Strategy of

LCL Grid-Connected Inverters Under Weak Grid

DING Jin-song^1,2, YAO Hong-de¹, LI Sheng-qing¹, ZHOU Zhi-fei¹

（1 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China;

2 Hunan Kori Convertors Co., Ltd, Zhuzhou 412007, China）

Abstract: The wide range change of grid impedance under the grid voltage proportional feed-forward control can easily lead to the resonance or instability of grid-connected inverters, so an impedance reshaping and resonance suppression strategy that combines the improved grid voltage feed-forward control with advanced correction is proposed. It first connects a Second-Order Generalized Integrator (SOGI) in the traditional grid voltage proportional feed-forward link to reduce the positive feedback caused by the coupling of grid voltage proportional feed-forward and line impedance, which improves the system stability margin to a certain extent. Then, the advanced phase correction is introduced to the current feedforward channel to compensate the system phase margin. Third, the phase angle margin at the intersection of the inverter output impedance and grid impedance is improved to avoid the resonance occurrence, the inverter robustness is strengthened with the wide range change of grid impedance, and the specific implementation process and parameter design ideas are given. Finally, the feasibility of the proposed strategy is verified by simulation experiments.

Key words: weak grid; LCL-type inverter; second-order generalized integrator; phase compensation; impedance reshaping

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