单相并网逆变器DQ解耦及二次谐波抑制
付棵，孟凡琨，龚虎群
(武汉轻工大学 电气与电子工程学院, 湖北 武汉 430048)
摘 要 ：针对单相并网逆变器存在的动态响应迟缓及并网电流二次谐波畸变问题，以提高动态响应速度及降低并网电流谐波含量为目标，依据同步旋转坐标系原理，采用虚拟正交信号生成方法，构建单相系统的等效两相模型并设计了前馈解耦控制器，来实现有功功率与无功功率的独立控制。分析了瞬时功率脉动引起的二次谐波问题，并提出一种基于自适应陷波器的补偿策略来抑制二倍频谐波分量，有效降低了并网电流中的特定次谐波。仿真与实验结果表明，与传统双回路 PI 控制相比，所提控制策略可有效降低并网电流的谐波含量，提高并网电流波形质量，验证了所提方法的正确性与有效性。
关键词 ： 单相并网逆变器 ；二次谐波 ；虚拟正交 ；解耦控制 ；自适应陷波器
中图分类号 ：TM464 文献标识码 ：A 文章编号 ：2097-6623(2026)05-0024-06
DQ Decoupling and Secondary Harmonic Suppression for
Single-Phase Grid-Connected Inverters
FU Ke, MENG Fan-kun, GONG Hu-qun
（ School of Electrical and Electronic Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430048, China）
Abstract: To address the problems of slow dynamic response and secondary harmonic distortion of grid-connected current in single-phase grid-connected inverters, this paper aims to improve dynamic response speed and reduce harmonic content of the grid-connected current.Based on the principle of the synchronous rotating coordinate system, a virtual orthogonal signal generation method is used to construct an equivalent two-phase model of the single-phase system. Then, a feedforward decoupling controller is designed to achieve independent control of active and reactive power. The secondary harmonic problem caused by instantaneous power pulsation is analyzed, and a compensation strategy based on an adaptive notch filter is proposed to suppress the second harmonic component, effectively reducing the harmonic content of the grid-connected current. Simulation and experimental results show that, compared with traditional double-loop PI control, the proposed control strategy can effectively reduce the harmonic content of the grid-connected current and improve its waveform quality, thus verifying the correctness and effectiveness of the proposed method.
Key words: single-phase grid-connected inverter; secondary harmonic; virtual orthogonal; decoupling control; adaptive notch filter
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