? ? ? 按照濾波器的分類，并網(wǎng)逆變器分為L型和LCL型。與L型濾波器相比，LCL型濾波器為三階系統(tǒng)，對逆變器開關(guān)頻率諧波電流的抑制能力更強(qiáng)，相同條件下，LCL型濾波器的成本和體積均小于L型濾波器。

?????以下為LCL型并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖：

? ? ? ?包含三相逆變器，電感L1、電容C、電感L2，PCC表示公共并網(wǎng)點(diǎn)，電網(wǎng)電感LG以及電網(wǎng)電源ug。

? ? ? ?相比于L型并網(wǎng)逆變器，LCL型逆變器雖然存在諸多優(yōu)點(diǎn)，但是其三階系統(tǒng)的特性使其存在諧振問題，容易引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。且，LCL型逆變器電網(wǎng)側(cè)輸出諧波阻抗較小，在電網(wǎng)背景諧波含量較高時(shí)，容易引起較大的諧波電流。所以LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略更加復(fù)雜。

? ? ? ? 解決LCL型逆變器諧振問題，目前主要有兩種思路：有源阻尼和無源阻尼。無源阻尼即在系統(tǒng)中合適的位置增加電阻，如電感上串聯(lián)電阻、電容上并聯(lián)電阻，通過加電阻的方式增大系統(tǒng)阻尼，從而達(dá)到抑制諧振的作用。通過綜合對比諧振抑制能力、濾波性能后，在電容器兩端并聯(lián)電阻是最合適的無源阻尼方式，但該方式帶來的影響是增大了系統(tǒng)損耗。

? ? ? ?有源阻尼的方式則及達(dá)到了無源阻尼的抑制諧振效果，保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時(shí)，又不帶來額外的損耗，也不會削弱濾波器對高頻諧波的抑制能力。通過綜合分析，目前電容電流補(bǔ)償法是最合適的有源阻尼方式。采用電容電流補(bǔ)償法的三相LCL型并網(wǎng)逆變器控制/電路拓?fù)鋱D如下：

? ? ? ?基本原理：采集并網(wǎng)電流、電容電流、以及電網(wǎng)電壓相位，在dq軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下采用雙環(huán)控制，外環(huán)采用并網(wǎng)電流控制（控制并網(wǎng)電流幅值大小及相位），內(nèi)環(huán)采用電容電流補(bǔ)償，其仿真圖如下：

? ? ? 該仿真中電網(wǎng)電壓中串入了一串諧波分量，用來模擬三相LCL型并網(wǎng)逆變器并入諧波電網(wǎng)中的表現(xiàn)。與前面拓?fù)鋱D不同的是，未采用電網(wǎng)阻抗測量補(bǔ)償?shù)姆绞?，也無解耦模塊。僅僅是外環(huán)采用PI控制器，內(nèi)環(huán)采用電容電流比例反饋的方式，運(yùn)行仿真后，電網(wǎng)電壓及并網(wǎng)電流對比圖如下：

? ? ? 可以看到，電網(wǎng)電壓與并網(wǎng)電流相位一致，因電網(wǎng)電壓中存在較多的諧波分量，因此并網(wǎng)電流也存在畸變。通過FFT分析，并網(wǎng)電流中的諧波含量如下：

????????????????

? ? ? ?諧波含量為7.06%，前面描述到LCL型并網(wǎng)逆變器因輸出諧波阻抗較小，因此其并入諧波電網(wǎng)中，容易引起較大的諧波電流。我們可次用前饋補(bǔ)償?shù)姆绞絹硪种撇⒕W(wǎng)電流中的諧波電流，其原理可簡要敘述為：并網(wǎng)電流主要由控制參考值Iref以及干擾項(xiàng)電網(wǎng)電壓ug的影響疊加而成，通過分析系統(tǒng)傳遞函數(shù)，在控制中反方向再跌加一個(gè)ug的影響，從而可以在一定程度上抑制電網(wǎng)電壓ug的影響，降低其諧波分量。

添加前饋補(bǔ)償后的仿真模型如下：

經(jīng)過前饋補(bǔ)償后，運(yùn)行仿真結(jié)果如下：

FFT分析的結(jié)果如下：

? ? ? 可以看到，在其他任何參數(shù)不變的前提下，經(jīng)過前饋補(bǔ)償后，并網(wǎng)電流的畸變程度明顯降低，諧波含量降至了3.92%。

? ? ? ?前饋補(bǔ)償以及LCL型逆變器的具體原理可參照南航阮新波教授的著作《LCL型并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù)》，該書籍全面介紹了LCL型并網(wǎng)逆變器的基本原理、參數(shù)設(shè)計(jì)、并網(wǎng)電流諧波抑制、單相LCL、三相LCL、有源阻尼原理、數(shù)學(xué)模型、前饋補(bǔ)償原理、坐標(biāo)變換等均有詳細(xì)介紹，是一本非常全面的書籍，認(rèn)真研讀，可全面理解逆變器的各方面知識。