并网LCL滤波的PWM整流器输入阻抗分析

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1、万方数据2010年1月电工技术学报v01．25No．1第25卷第1期TRANSACTl0NSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan．2010并网LCL滤波的PWM整流器输入阻抗分析李芬邹旭东邹云屏(华中科技大学电气与石晶吴振兴王成智电子工程学院武汉430074)蘑健摘要对并网LCL滤波的PWM整流器进行了深入研究，在电流环中通过引入滤波电容电流反馈控制来改变系统极点分布，抑制LCL滤波器自身的谐振和增加系统稳定性，以代替阻尼电阻的作用。将控制器参数和物理模型结合建立了LCL滤波整流器的闭环高频输入阻抗模型，详细地分析了整流模式、有源逆变模

2、式下阻抗特性，并研究了两种模式下公共耦合端(PCC)电压前馈的影响，为LCL滤波整流器的并网控制提供理论指导。仿真和实验结果表明，LCL滤波整流器并网时可以有效减少注入电网中高次谐波含量，而引入滤波电容反馈控制策略是一种简单、可行抑制LCL谐振的方法，带PCC电压前馈有利于并网整流器小功率能量回馈的正常运行。关键词：PWM整流器并网LCL滤波器滤波电容电流反馈PCC电压前馈中图分类号：TM461InputImpedanceAnalysisofLCL-FilterPWMRectifierConnectedtoGridLiFenZouXudongZouYunpingSh

3、iJingWuZhenxingWangChengzhiTangJian(HuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074China)AbstractDuetobetterattenuatingcurrentharmonicsaroundswitchingfrequencyinjectedtothegrid，L—filterissubstitutedbyLCL—filteringridconnectionofPWMrectifier．However，becauseoftheresonancephenomenonof

4、LCL—filter，itmaybringstabilityproblemsinthecurrentloop．Inordertoovercomethem，acontrolstrategyapplyingthefilter—capacitorcurrentfeedbackinthecurrentloopisproposedtoachievethefunctionofdampingresistor．Then，theinputimpedanceintegratedthecontrollerwiththeLCL—filterparametersinhighfrequency

5、regionismodeledandanalyzedbythefrequencyresponsesofthetransferfunctionsmodels，includingtheconsumermodeandthepowerfeedbackmode．Also，theinfluenceofthedisturbanceofpointofcommoncoupling(PCC)voltageisstudied．Finally，thesimulationandexperimenttestsshowthatLCL—filteriseffectivetoreducetheswi

6、tchingfrequencypollutionemittedinthegrid，theproposedcontrolstrategyisfeasibletosolvetheresonanceproblemoftheLCL—filter，andit’SeasytoachievepowerfeedbackoperationundersmallpowerwithPCCvoltagefeedforward．Keywords-PWMrectifier，gridconnection，LCL—filter，filter—capacitorcurrentfeedback，PCCv

7、oltagefeedforward引言PWM整流器具有网侧功率因数可控、网侧电流正弦化、能量可双向流动、直流侧电压可调等优国家自然科学基金资助项目(50977036)。收稿日期2008．12．11改稿日期2009—06．09点，在交流不问断电源、交流调速以及变速恒频风力发电、光伏发电系统中得到广泛应用[1-3]。与传统PWM整流器并网侧采用单L滤波器相比，LCL滤波器具有更好的高次谐波衰减能力，可在总电感值比L滤波器电感值小得多的条件下，实现相同的滤波效果(即有效地抑制网侧电流中由开关调制过程引起的高频谐波含量)，尤其适合开关频率相对较低万方数据98电工技术学报