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弱电网下LCL型并网逆变器阻抗重塑谐振抑制策略研究

来源：电工电气发布时间：2023-11-10 12:10浏览次数：302

弱电网下LCL型并网逆变器阻抗重塑谐振抑制策略研究

丁劲松^1，2，姚鸿德¹，李圣清¹，周志飞¹

(1 湖南工业大学电气与信息工程学院, 湖南株洲 412007；

2 湖南科瑞变流电气股份有限公司，湖南株洲 412007)

摘要：针对电网电压比例前馈控制下电网阻抗宽范围变化易导致并网逆变器发生谐振或失稳的问题，提出了一种改进电网电压比例前馈与超前校正相结合阻抗重塑谐振抑制策略。该策略首先在传统电网电压比例前馈环节串联二阶广义积分器 (SOGI)，消减电网电压比例前馈与线路阻抗耦合导致的正反馈，一定程度上提升系统稳定裕度；进一步在电流前馈通道中引入超前相位校正，对系统相位裕度进行补偿，提升逆变器等效输出阻抗与电网阻抗交点处相角裕度，避免谐振发生，增强逆变器在电网阻抗宽范围变化时的鲁棒性，同时给出具体实现过程及参数设计思路，经仿真验证了所提策略的可行性。

关键词： 弱电网；LCL 型逆变器；二阶广义积分器；相位补偿；阻抗重塑

中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：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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