光伏并网用逆变器中LCL滤波器混合阻尼参数设计方法

摘要

光伏并网逆变器中LCL滤波器混合阻尼参数设计方法，属于新能源和分布式并网发电的技术领域，其特征在于采用了主动阻尼和被动阻尼协同工作的方法对LCL滤波器的谐振进行抑制。主动阻尼部分采用滤波器电容电流反馈的控制方法，被动阻尼部分采用滤波电容串联阻尼电阻的方法。对于一个LCL滤波器，在保证足够的阻尼系数的情况下，计算被动阻尼所需的阻尼电阻大小，以及主动阻尼的反馈系数，并对设计的协同控制阻尼方案进行校验，阻尼电阻的损耗尽可能小，系统控制延迟不对阻尼运行产生影响，且阻尼对于强电网接入和偏远地区弱电网接入均具有适应性。它适用于采用LCL滤波的并网光伏发电系统，以及燃料电池、风力发电并网系统。

主权项

光伏并网逆变系统中LCL滤波器混合阻尼参数设计方法，其特征在于，是在计算机中依次按以下步骤进行仿真设计的：步骤(1)：初始化LCL滤波器的参数：L1为LCL滤波器的逆变侧电感值；L2为LCl滤波器的点网侧电感值；Cf为LCL滤波器的滤波电容值；接入点的电网电感Lg的变化取值范围：小于1.6mH；步骤(2)：初始化总阻尼系数ζ，主动阻尼系数ζAD以及被动阻尼系数ζPD，其中：ζ=ζAD+ζPD：ζ=0.1，ζAD=0.05，ζPD=0.05；按照下式计算主动阻尼的电容电流反馈系数k和被动阻尼电阻阻值Rd： k = 2 ζ AD L 1 L 1 + L 2 L 1 L 2 C f ; R d = 2 ζ PD C f L 1 + L 2 L 1 L 2 C f ; 步骤(3)：对步骤(2)得到的被动阻尼电阻值进行四舍五入，得到新的符合电阻阻值规格的值R′d；步骤(4)：按步骤(1)得到的结果对步骤(2)中初始化的主动阻尼系数ζAD，被动阻尼系数ζPD进行修正，得到修正后的主动阻尼系数ζ′AD和修正后的被动阻尼系数ζ′PD： ζ PD ′ = R d C f L 1 + L 2 L 1 L 2 C f 2 , 此处取Lg=0,ζ′AD=0.1‑ζ′PD，此时ζ=0.1，步骤(5)：按下式修正步骤(2)得到的主动阻尼的电容电流反馈系数k，用k’表示修正结果： k ′ = 2 ζ AD ′ L 1 L 1 + L 2 L 1 L 2 C f ; 步骤(6)：按下式绘制步骤(2)中所述总阻尼系数ζ在被动阻尼的修正后的阻尼电阻值R′d、主动阻尼的电容电流反馈系数修正值k’以及电网电感Lg在0至1.6mH变化时，所述总阻尼系数ζ的变化曲线： ζ = R d ′ C f L 1 + L 2 + L g L 1 ( L 2 + L g ) C f 2 + k ′ 2 L 1 L 1 + l 2 + L g L 1 ( L 2 + L g ) C f , 若：总阻尼系数ζ随电网电感变化的波动值超过步骤(2)设定的总阻尼系数设定值的20%时，则返回步骤(2)，在所述总阻尼系数ζ的值不变的前提下，对被动阻尼系数ζPD和主动阻尼系数ζAD重新分配；若：总阻尼系数ζ随电网电感的变化波动值不超过步骤(2)设定的总 阻尼系数值ζ的20%，则转入步骤(7)；步骤(7)：输出以下混合阻尼参数：总阻尼系数ζ=0.1，修正后的主动阻尼系数ζ′AD，修正后的被动阻尼系数ζ′PD，修正后的被动阻尼电阻阻值R′d以及修正后的主动阻尼的电容电流反馈系数k’。