郭希铮 游小杰 李欣然

（1. 北京交通大学 北京 100044 2. 中国北车股份有限公司研究院 北京 100078）

1 引言

电压型PWM整流器（Voltage Source Rectifier，VSR）具有直流电压可控、网侧输入电流畸变率低、高功率因数以及能量双向流动等优点，在光伏并网发电、有源电力滤波器等工业领域得到了广泛的应用[1-2]。

三相电压型PWM整流器输出滤波器采用LCL滤波器要达到相同的滤波效果时，其总电感量比 L滤波器小得多，有利于提高电流动态性能，使中间直流电压的取值更为合理，同时能降低成本，减小装置的体积和重量。在中大功率应用场合，LCL滤波器的优势更为明显。

LCL滤波器存在其物理参数决定的谐振频率，威胁系统的安全运行。为解决此问题，多采用在滤波电容支路串联阻尼电阻的无源阻尼（Passive Damping, PD）方法使系统稳定。这种方法具有简单可靠，不需要改变控制器结构及参数等优点，但是由于阻尼电阻的损耗，造成系统效率降低。

通过改变控制器结构使得系统稳定的“有源阻尼”（Active Damping, AD）技术受到越来越多的关注。Pekik Argo Dahono提出一种“虚拟电阻”的AD控制策略，通过传递函数的变换将真实的阻尼电阻移到控制器内[3]。这种方法具有简明的物理意义，国内也有学者对该方法进行了研究[4]。V. Blasko提出基于超前—滞后模块（Lead-Lag）的滤波电容电压反馈的有源阻尼方法[5]，该方法外加传感器采集滤波电容电压，增加系统成本；M. Malinowski提出一种滤波电容电压观测方法[6-7]，但是其算法中涉及微分运算，难以实际应用。

本文首先采用LCL滤波器三相电压型PWM整流器电流控制策略进行分析，随后对基于超前—滞后模块（Lead-Lag）的滤波电容电压反馈的有源阻尼方法进行分析，分析表明其本质是将滤波电容电压的高频分量引入控制环节。……