电容电压前馈和陷波滤波器有源阻尼对比研究
2022-06-21李猷民姜建平王贺磊王睿武守远
电力电容器与无功补偿 2022年3期
李猷民,姜建平,王贺磊,王睿,武守远
(1. 国网山东省电力公司检修公司,济南 250018;2.山东大学电气工程学院,济南 250061)
0 引言
随着微电网和新能源的发展,并网接口设备和关键技术得到了越来越多的研究[1-3]。并网变流器是直流源和电网之间最常用的接口设备,一般运行在电流控制模式[4],即脉宽调制(pulse width modulation,PWM)的参考电压由电流闭环控制获得。为达到并网相关谐波标准,变流器通常需配置L 或LCL 滤波器,而后者具有更优的高频衰减[5],故非常适用于PWM 引起的开关谐波滤波。但LCL 滤波器具有固有的谐振问题[6],甚至影响到电流控制器的动态,LCL 参数选择也并非易事[7]。
谐振问题可使用阻尼技术处理,阻尼设计时需在抑制谐振频率附近谐波放大的同时保持闭环系统稳定性。被动阻尼是在LCL 电路中增设实际的阻尼电阻实现,虽简单可靠,但降低了系统效率[8],缺陷明显。而有源阻尼通过控制措施实现,避免了额外损耗。常用的有源阻尼有两种:一是滤波电容电压前馈有源阻尼[9-12];二是陷波滤波器有源阻尼[13-16]。第1 种有源阻尼的基本原理为:利用滤波后的电容电压进行前馈来模拟电容电流以实现主动阻尼,其主要问题是需涉及微分计算,即电容电流是由电容电压导数估算的[17]。第2 种有源阻尼的基本原理为:利用与电流控制器级联的陷波滤波器引入反谐振波谷,以抵消LCL 滤波器的谐振,陷波点可配置于谐振点,也可将陷波滤波器的反谐振波谷与LCL 滤波器的谐振频率点分开放置,以应对由于参数扰动而引起的谐振频率点漂移。……
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