LCL滤波三电平并网逆变器有源阻尼控制

为了抑制LCL滤波器的谐振，在工程中通常给电容支路上串联或并联一定值的电阻，利用电阻的阻尼作用来稳定系统。这种方法简单可靠，不用改变算法，但由于阻尼电阻损耗的存在，会使系统效率有所下降。另一种方法是通过算法来抑制谐振的有源阻尼控制，如在控制闭环中采用虚拟电阻、超前滞后环节、双带通滤波器、电容支路电压高频分量、遗传算法、虚拟阻尼功率等方法亦可达到抑制效果，并且不会引起系统额外的损耗。由于虚拟电阻有源阻尼控制法物理意义明确，易于实现，因此得到了一些应用。
图3为在LCL滤波器电容支路串联电阻后，逆变器网侧等效结构框图，经变换后可以等效为图4所示结构，其中虚线框内为采用L滤波器逆变器网侧等效结构图。

虚拟电阻有源阻尼控制的思想就是采用算法来模拟sRC部分，以实现与电容支路串入电阻相同的阻尼作用。图2中，LCL滤波器串入2 Ω和
5 Ω电阻后，随着电阻的增加，虽然高频段的滤波衰减减慢，但对谐振点的抑制效果增强。图5为模拟电容支路串电阻的虚拟电阻有源阻尼环节，将其增加到系统电流内环中以抑制谐振。

2．3 相位补偿
LCL滤波型并网逆变器直接通过反馈网侧电流进行控制，属于不稳定系统，所以通常采用逆变器侧电流作为反馈量进行闭环控制以增加系统稳定性。但由于电容支路的存在，使网侧电流与电网电压存在相位差，并且相位差的大小会随着并网电流的不同有所改变，无法做到单位功率因数并网或可控功率因数运行。

图6为并网逆变器双闭环控制框图。这里将电容支路电流反馈到控制闭环来补偿该相位差，将电容支路瞬时功率q轴分量经低通滤波器作为控制系统无功电流给定进行相位补偿。