不平衡電網(wǎng)下LCL濾波的三相四線制并網(wǎng)逆變器研究.pdf

1、在風力發(fā)電、光伏發(fā)電等系統(tǒng)的并網(wǎng)運行中，與相應的L或LCL濾波器結(jié)合使用的三相DC-AC并網(wǎng)逆變器是電力系統(tǒng)中功率流向的關(guān)鍵部件。
　　因故障或擾動等不利因素，造成的電網(wǎng)電壓不平衡，是并網(wǎng)逆變器正常工作的最大障礙之一。在電網(wǎng)電壓不平衡情況下，傳統(tǒng)的三相三線制并網(wǎng)逆變器，并不考慮零序電壓、電流分量，其得到的并網(wǎng)性能不能令人滿意，將出現(xiàn)負載電流失真、功率振蕩、故障相過電流等問題。而本文研究的三相四線制并網(wǎng)逆變器，為零序分量提供流通路徑

2、。利用零序分量產(chǎn)生的功率使得并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)性能得到優(yōu)化，可以完全抑制功率振蕩、減小故障相電流等。因此，研究三相四線制并網(wǎng)逆變器有效的控制策略，提高電網(wǎng)故障期間逆變器的并網(wǎng)運行能力是有重要意義的。本文主要就LCL濾波的三相三線制和三相四線制并網(wǎng)逆變器進行對比分析研究。
　　首先，從三相三線制并網(wǎng)逆變器入手，在不考慮零序分量的情況下，分別在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系和同步旋轉(zhuǎn)坐標系中建立數(shù)學模型。對兩相靜止坐標系和同步旋轉(zhuǎn)坐標系

3、中的電流控制策略進行對比分析。并從饋入的功率方面，分析三相三線制并網(wǎng)逆變器存在的功率振蕩和故障相過電流問題。
　　其次，針對三相三線制所存在的問題，提出采用電容中分式的三相四線制系統(tǒng)。直流側(cè)中點與系統(tǒng)中性線直接連接，為零序分量提供通路。對零序分量及產(chǎn)生的功率進行分析，推導出三相四線制系統(tǒng)的總功率約束方程。六個未知量和六個等式的方程，表明了三相四線制并網(wǎng)逆變器可以實現(xiàn)變量的完全控制。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)同時抑制有功和無功功率波動。在同時抑

4、制有功功率波動和負序電流的情況下，還能夠減小故障相電流幅值，降低無功功率波動幅度。
　　再次，簡單地介紹了LCL濾波器的參數(shù)選取原則及參數(shù)與性能的約束關(guān)系。為了抑制諧振產(chǎn)生的不良影響，闡述了無源阻尼法和有源阻尼法的阻尼控制策略。有源阻尼法以其不需增加額外阻尼電阻，功率損耗低等特點，被廣泛使用。本文采用一種濾波電容并聯(lián)虛擬電阻的有源阻尼法，該方法具有無微分環(huán)節(jié)、無噪音等優(yōu)點。在濾波電容串、并聯(lián)虛擬電阻的阻尼控制下，對比分析了并網(wǎng)逆變