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KESIS 关于三相并网逆变器 LCL 滤波器在中高频段产生谐振失稳的问题

关于三相并网逆变器 LCL 滤波器在中高频段产生谐振失稳的问题

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小弟目前在做毕业论文,题目是关于光伏并网逆变器的控制策略改进。目前模型搭建基本完成,但在并网调试阶段卡住了,特来向大家求教:

  1. 系统参数: 三相两电平逆变器,采用 LCL 型滤波器,并网控制采用电感电流内环 + 电容电压前馈。

  2. 遇到问题: 在 Simulink 仿真中,当电网侧存在弱电网波动(阻抗增大)时,并网电流的 THD(总谐波畸变率)直接飙升到 15% 以上。

    • 观察波形发现,在中高频段出现了明显的谐振峰。

    • 我尝试增加被动阻尼(在电容上串联电阻),虽然谐振压下去了,但系统损耗变得非常大,效率达不到论文任务书的要求。

  3. 主要难点:如何在不增加物理电阻(被动阻尼)的情况下,通过主动阻尼算法(Active Damping)稳定抑制这个谐振点?

    • 我尝试写了电容电流反馈的代码,但加入后系统变得非常不稳定,极点好像移到右半平面了。

有没有做过 LCL 闭环控制的大佬指点一下?是反馈增益 Kc 取值的问题,还是采样延迟导致的相位滞后?跪谢!

林清婉 已回答的问题
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弱电网下的 LCL 谐振确实是经典难题。 你提到的系统不稳定,大概率是因为采样延迟和计算延迟(Computation Delay)。在数字控制中,延迟会产生额外的相移。 建议:

检查一下你的控制频率和开关频率。如果谐振频率接近 1/6 的采样频率,主动阻尼就会失效。

试一下双二阶滤波器(Notch Filter),针对谐振频率点进行陷波处理。

调整 Kc​ 前先做一下波德图分析,看看你的稳定裕度(Phase Margin)还剩多少。

林清婉 已回答的问题