2012.3 LCL滤波器有源阻尼控制机制研究

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1、第32卷第9期中国电机工程学报Vo1．32No．9Mar．25，20122012年3月25日ProceedingsoftheCSEE~2012Chin．Soc．forElec．Eng．27文章编号：0258．8013(2012)09．0027．07中图分类号：TM46文献标志码：A学科分类号：470·40LCL滤波器有源阻尼控制机制研究许津铭，谢少军，肖华锋(南京航空航天大学自动化学院，江苏省南京市210016)ResearchonControlMechanismofActiveDampingforLCLFiltersXUJinming，XIEShaojun，XIAOHuafen

2、g(CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，JiangsuProvince，China)ABSTRACT：Atechnologynamedactivedampingis括滤波电容、逆变器侧电感以及网侧电感在内的有源阻尼反commonlyadoptedtoeliminatetheresonancepeakofLCL馈环节的设计要求，并推演了LCL滤波并网系统中可行的filters．Manyactivedampingstrategieshavebe

3、enproposedin有源阻尼控制方案。实验结果验证了理论分析的正确性。theliteraturesbefore．Howeve~thecontrolmechanismof关键词：并网系统；LCL滤波器；有源阻尼；负反馈activedampinghasnotbeeninvolvedyet，alsothetheoreticalbasisfortheproposedstrategies．Inthispaper,athorough0引言researchonactivedampinghasdemonstratedthattheessence并网系统中网侧电流的谐波抑制问题是近些ofact

4、ivedampingisthefeedbackcontrolatthefrequencies年的研究热点。LCL滤波器可以较好地滤除由脉宽wheretheresonancepeaklies．Moreove~abe~erdamping调制(pulsewidthmodulation，PWM)变换器产生的effectisobtainedwhenthecontrolisneg~ivefeedback，andthedeeperthefeedbackthebettertheinhibitionofthe高次电流谐波，但其高阶特性使进网电流中存在无resonancepeak．Basedonth

5、is，theessenceoftheexisting阻尼谐振，危及并网系统的安全及稳定运行，对闭controlstrategiesbasedoninverter-sideinductorcurrent，filter环设计提出了较高的要求。为克服系统的欠阻尼甚capacitorcurrentandvoltagewasanalyzed；theprinciplesfor至无阻尼特性，实现较好的系统稳定性，大量文献thedesignofactivedampingcontrolthroughfiltercapacitance，研究了无源阻尼或有源阻尼抑制谐振峰值的技术。inverter-s

6、ideinductanceorevengrid—sideinductancewere无源阻尼方案中，通过在滤波器中串联或并联电阻proposed，aswellasthefeasibleactivedampingcontrol实现系统阻尼特性的改善[1-3]，该方案简单可靠性strategiesinsystemswithLCLfiRers．Experimentaltestsvalidatetheanalysis．高，但较大的额外损耗制约了其应用；有源阻尼方案则是通过增加额外的反馈控制，获得与无源方案KEYWORDS：grid—connectedsystem；LCLfilters；a

7、ctive同样的谐振峰值抑制效果【4J，但该方式不会带来多damping；negativefeedback余的损耗，对该方案的研究是近年的热点。摘要：有源阻尼技术是实现LCL滤波器谐振峰值抑制的有已经有很多基于有源阻尼技术的电流控制方效方法，目前已经有多种有源阻尼方案被提出。但已有文献案。其中，文献[5—7]中利用逆变器侧电感电流的反对有源阻尼方案进行分析时均未涉及有源阻尼的机理问题，馈控制实现了系统的稳定性控制；文献『8．12]采用未给出各方案提出的依据。该文深入分析有源阻尼技