非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述.pdf

Jun.20232023年6 月JOURNALOFDONGAOFTECHNOLOGYVol.30No.3第30 卷第3期学院学报东莞理非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述李义云1，2张志1*陈浩辉（1.东莞理工学院电子工程与智能化学院，广东东莞523808;（2.深圳大学机电与控制工程学院，广东深圳518 0 52）摘要：并网逆变器作为连接可再生能源发电、微电网等大电网的重要接口设备，其网侧并网电流的质量与电网能否稳定运行密切相关。而基于虚拟同步发电机控制的电压源型逆变器连接到非理想电网时，并网电流会产生严重的畸变，并且采用LCL型滤波器的并网逆变器会给系统带来谐振，从而造成并网电流振荡。通过对近年来谐振抑制控制方法以及并网电流质量改善的控制策略文献的梳理，总结出三个研究重点：如何消除LCL滤波器造成的并网电流振荡；如何消除畸变电网造成的并网电流畸变；如何消除不平衡电网造成的负序电流分量。同时对文献中所提到的改进控制策略进行全面总结分析，对各种控制策略改善效果进行比较，对三相并网逆变器输出电流波形实现正弦化提出了展望。关键词：LCL并网逆变器；虚拟同步发电机；非理想电网；并网电流质量；电流改善控制策略中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：10 0 9-0 312（2 0 2 3）0 3-0 0 6 1-0 9近年来，随着石油、煤炭、天然气等传统化石能源的消耗以及人们对环境保护意识的提高，太阳能、风能等可再生清洁能源获得了更加广泛的关注1-2 。电力电子技术的发展也使得新能源发电呈现一片蓬勃发展之势3-4。而并网逆变器作为新能源发电与大电网的接口装置，其在电网中的应用比例也随之增加。并网逆变器的使用能够提高分布式发电和微电网应用中电压和电流等电能质量指标5-6 ，采用并网逆变器抑制谐波是必要和必然的。此外，针对L型滤波器无法在高频段提供良好的衰减特性且动态性能较差以及LC滤波器由于欠阻尼在输出端极易产生较大振荡的问题，选择可以在高频段提供良好的衰减特性，同时保持低频段较好的增益特性的LCL滤波器进行滤波7 。但是LCL滤波器是欠阻尼的三阶系统，在谐振频率处存在谐振尖峰，容易引起并网逆变器振荡，造成系统不稳定，所以需要对谐振尖峰进行抑制。常采用的方法是利用无源阻尼8 】控制方式来抑制谐振，这种方式可以有效抑制谐振尖峰，但是会带来额外的有功损耗，因此需要采用更为合理的控制方式来解决谐振问题。有源阻尼控制方式的提出为解决谐振尖峰抑制问题提供了一个完善的解决方案。并网逆变器在将可再生能源发电并入到电网的同时还需要保证电网的安全稳定运行，需要为电网提供稳定的电压和频率支撑。为了获得稳定的电压和频率，可以采取虚拟同步发电机（Virtu-al synchronous generator，VSG）控制技术9)，该控制策略模拟了传统同步发电机的外特性，使得并网逆变器具有惯性和阻尼特性，能够对电网电压和频率进行调节。然而，由于分布式发电系统中变压器数量的增加以及我国新能源发电大多都需要进行长距离输送电能，因此线路等效阻抗较大，这也使得电网呈现出线路阻抗不可忽略的弱电网特性10 。01。电路中大量非线性负载的存在以及电网谐波电压畸变的日益严重都将会导致并网逆变器输出电流中含有大量谐波电流，这也容易造成VSG的并网电流质量严重下降。而当三相电网不平衡时，容易造成并网电流出现负序分量，这收稿日期：2 0 2 2-0 7-10作者简介：李义云（19 9 6），男，江西吉安人，硕士生，主要从事电力电子技术研究，Email：1358 0 7 48 38 q q.c o m。*通讯作者：张志（19 8 1一），男，湖南岳阳人，副教授，博士，主要从事电气工程、电力电子、新能源发电等研究，Email：Zh a n g z 。622023年东莞理工学院学报也会使得电网不稳定。本文将从LCL滤波器易引发并网电流谐振，电网电压含谐波易造成并网电流畸变以及电网电压不平衡容易导致并网电流含有负序分量这三个问题出发，对给出相应解决办法的文献进行探讨研究，对解决办法进行归纳总结，并针对文献所提控制策略进行评述。一三相电压源型逆变器拓扑三相并网逆变器拓扑结构如图1所示，从并网逆变器拓扑结构可以看出，逆变器侧电感LI、滤波电容C和线路阻抗L。共同组成了LCL滤波器，因此以LCL滤波器的形式进行分析。而图中的R，和R。分别为滤波电感L，和线路电感L，的寄生电阻，Ud为直流侧电压，U（x=、b、c)为逆变器侧输出电压，ix（x=、b、c）为逆变器侧电感电流，i（x=、b、c）为滤波电容电流，U。为滤波电容电压，igx（x=a、b、c）为并网电流，V。为电网电压。并网逆变器输出端电压中含有大量的开关频率以及倍数频率附近的谐波，采用LCL滤波器可以起到一定程度的谐波衰减作用，但仍无法达到IEEEStd929-2000标准规定的并网电流总谐波失真（TotalHarmonicDistor-tion，T H D）小于5%的要求。LCL滤波器的参数设计很复杂，需要综合考虑电流纹波以及谐振频率大小等多方面因素来设置滤波电感L和滤波电容C的数值。最早期的LCL滤波器是文献12提出的根据电磁特性来设计，这种方法是通过大量工程经验总结出来的，没有具体的设计依据。文献13-14利用遗传算法来优化滤波器参数，然而这种方法寻找局部最优解的准确率低，为了更加准确的找到最优解，文献15提出了利用非线性规划寻找滤波器参数最优解。文献16】提出一种采用改进人工蜂群算法（I A BC）来设计滤波器，能够兼顾多约束条件，有效获取滤波器最优参数。文献17 以有源滤波器常用的LCL型无源接口滤波器为模型，推导各无源器件的参数设计方法，对传统LCL滤波器进行改进。JKLIRiRgVUoaiLaeaUobitbibebgbUdcUiecgc图1三相并网逆变器拓扑结构2LCL滤波器谐振抑制方法2.1三相并网逆变器谐振机理分析LCL滤波器被广泛应用于有源电力滤波器和电网的公共接口，能够为电路提供低阻尼损耗和高谐波滤波效果，图1所示的三相并网逆变器拓扑的单相支路s域电路模型可以简化为如图2 所示形式。其中U。（s）为逆变器输出端电压，I（s）为网SLRSLgR1(s)1.(s)U.(s)C V(s)+V.(s)图2三相并网逆变器单相支路s域电路等效模型侧并网电流。根据戴维南等效原理，又可将图2化简为图3所示的戴维南等效电路。R1g(s)U(s)V(s)图3戴维南等效电路其中U。（s）为逆变器侧输出等效电压，其值可用式（1）表示，Ig（s）为并网电流，R为等效输出阻抗，其值可表示为式（2），由此可推导出逆变器侧输出电压U。（s）到并网电流I（s）之间传递函数如式（3）所示。1U(s)(S），(1)L,Cs?+R,Cs+163李义云，等：非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述第3期L,L,Cs+(L,R,C+L,R,C)s2+(L,+Lg+R,R,C)s+R,+RR(2)L,Cs2+R,Cs+11GLCI(3)U(s)L,L,Cs3+(L,R,C+L,R,C)s?+(L,+L+R,R,C)s+R,+R通过劳斯判据对式（3）判稳可知，该系统为三阶不稳定系统，可以绘制出G_LCL（s）的伯德图，如图4中的无阻尼曲线所示。从图4可以看出，LCL滤波器的频率响应存在一个谐振尖峰，此谐振尖峰处对应角频率，就是谐振角频率，忽略寄生电阻R，和R。的影响，谐振角频率可用式（4）表示。因此可以确定LCL滤波器能够对系统谐波抑制起到一定效果，但是也会给系统带来谐振【18 ，而谐振会使得系统振荡，因此我们应该采取一定的控制策略来抑制谐振尖峰。L+LW,=L,LC(4)Bode Diagram0无阻尼串联电阻无源阻尼-50*并联电阻无源阻尼：-100：-150：-2000：(op)asud-45-90-135-180-225-270100101102103104105106107Frequency/(rad s)图4LCL滤波器无阻尼、串串联电阻无源阻尼、并联电阻无源阻尼伯德图2.2谐振尖峰抑制方法谐振尖峰抑制方法主要分为无源阻尼控制19 与有源阻尼控制20两大类。而无源阻尼控制策：略又分为串联电阻无源阻尼控制以及并联电阻无源阻尼控制两类，分别通过在LCL滤波器支路上串联和并联一个阻值较小的电阻实现谐振尖峰抑制，文献2 1-2 3采用的是电容支路串联电阻的无源阻尼控制方式，文献【2 4-2 5分析了如图5所示的滤波电容串联电阻和图6 所示的滤波电容并联电阻的无源阻尼方法。分别使用这两种无源阻尼控制策略之后，其逆变器侧输出电压U。（s）到并网电流I（s）之间传递函数分别表示为式（5）和式（6）。SLRSLR11.(s)1(s)十CV(s)U.(s)V(s)Rs图5滤波电容串联电阻SLsRSLIRI(s)I.(s)1()+十U.(s)C V.(s)RsV(s)图6滤波电容并联电阻U.（s）sCR,+1（5）LL,Cs3+(L,R,C+LR,C+LR,C+L,RC)s?+(L+L+RR,C+R,R,C+R,R,C)s+R+R642023年东莞理工学院学报U（s)RL,L,R,Cs3+(L,L+L,R,R,C+L,R,R,C)s+(L,L+L,R,+LR,+L,R,+R,R,R,C)s+R,R,+R,R,+R,R,(6)通过图4伯德图中串联电阻无源阻尼与并联电阻无源阻尼的曲线对比，可以看出在低频段串联电阻方式和并联电阻方式效果相同，在高频段串联电阻的无源阻尼方式的谐振抑制能力不如并联电阻无源阻尼方式。但是并联电阻的无源阻尼方式所带来的损耗更大，因此无源阻尼更多选择串联电阻方式。尽管无源阻尼控制简单、稳定可靠，能够起到谐振抑制效果，但引人的阻尼电阻会带来有功功率的损耗2 6 ，在小电网中可以选择这种方式，但在大电网中，这种方式带来的功率损耗将是巨大的，因此其使用场合受限有源阻尼控制策略则是通过在电压电流双环控制环节中将某一部分电压或电流进行反馈控制，又或者是多变量反馈形成虚拟阻抗消除LCL滤波器产生的谐振尖峰。有源阻尼控制能够有效解决无源阻尼控制方式所引人电阻发热造成的功率损耗问题【2 7-2 8 。根据反馈变量进行分类，可分为基于电容电流、电容电压、网侧电感电压、逆变器侧电感电流、并网电流的单变量反馈方式，以及多变量组合进行反馈的控制方式。可以将有源阻尼控制下的电压电流双环控制等效电路建模如图7所示，通过将不同的反馈量反馈到电压电流双环控制等效电路中的电压环实现不同有源阻尼控制策略，文献29-30#提出了电容电流比例反馈的有源阻尼方式，从双环控制中引出反馈量电容电流Ic(s），然后经过一个比例环节反馈到电压环PR控制器G（s）前，电容电流有源阻尼控制由于反馈环节是一比例环节，设计相对简单，应用广泛。文献【31-33提出将电容电压反馈的有源阻尼控制方式，但是电容电压反馈容易激发LCL型VSG滤波电路振荡，为了解决这个问题，文献34提出了一种电容电压比例反馈和电容电压微分相结合的有源阻尼谐振抑制策略。文献35-38 提出了并网电流反馈的有源阻尼优化设计方案，该方案调节阻尼比最大化，能够扩大稳态区域，并得以改善系统的动态特性。文献39 提出了一种混合状态变量反馈的有源阻尼控制策略，将并网电流与逆变器侧电感电流的差值，作为状态变量进行反馈控制，能够提供较高低频增益，同时又具有良好的高频抑制性能。文献【40 提出了一种基于逆变器侧电流和并网电流反馈的双电流有源阻尼控制策略，与传统阻尼策略相比，该控制策略能够更好的实现LCL滤波器的谐振抑制，能够提供更大的稳定裕度，并且在弱电网下具有更好的抗干扰能力，能够有效抑制LCL滤波器谐振尖峰。U.(s)IL(s)Ic(s)U.(s)1()SG.(S)PWM/ZLPIU.(s)(s)有源阻尼反馈系数图7有源阻尼控制的电压电流双环控制等效电路有源阻尼控制策略是优于无源阻尼控制策略的，它在保证了向电网注人的几乎是正弦电流的同时，还能够更好的降低THD。此外，无源阻尼控制策略由于引人了真实阻抗元件，会造成有功功率的损耗，进一步降低并网逆变器系统的整体效率41。不同有源阻尼控制策略也有不同效果，电容电流反馈因其设计简单，但能够有效抑制谐振尖峰，成为目前最为广泛使用的方法。在实际系统中，滤波电容电压的采样会有一定的相位延迟，无法做到实时性，因此滤波电容电压微分反馈有源阻尼使用较少。逆变器侧电感电流由于是滤波电容电流与进网电流幅值之差，因此谐振尖峰抑制效果比电容电流有源阻尼方法效果差。如果采用并网电流有源阻尼方法，需要设计二阶微分反馈系数，这在实际工程中较难以实现，因此并网电流有源阻尼控制策略使用受限。而多变量有源阻尼控制策略需要多个传感器对反馈量进行采集，这将大大增加成本，因此也较少使用。总之，不同的有源阻尼控制方法都能够起到谐振尖峰的抑制效果，因此可以根据使用场合选择不同cont65第3期李义云，等：非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述的有源阻尼控制策略。3并网电流波形改善控制策略3.1并网电流畸变机理根据图2 所示三相并网逆变器等效电路，运用基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律可得U.(s)-V(s)=l(s)Zu(s),(7)I(s)=I(s)+I,(s),(8)V(s)=I(s)Z,(s)+V,(s),(9)V(s)1.(s)(10)Z.(s)式中,ZLi(s)=sL,+R;Z(s)=1/(sC);Z,(s)=sL，+R。联立式（7）式（10），可以解出网侧电流为(11)Z（s）con2式中，Zcom（s）为逆变器侧阻抗；Zgrid（s）为网侧阻抗，可分别表示为Z.(s)(12)Zu(s)Z.(s)+Z,(s)Z.(s)+Zu(s)Z,(s)Zgria(s)=Z(s)+Z.(s)(13)Zu(s)Z.(s)+Z.(s)Z.(s)+ZL(s)Z,(s)由式（11）可知虚拟同步发电机的并网电流一部分取决于网侧电压和网侧阻抗，另一部分取决于逆变器侧输出电压和逆变器侧阻抗。因此，当电网电压含谐波时，将通过网侧阻抗作用，产生谐波电流并入到电网。此外，当公共电网中非线性负载含量过大时，如果仍然采用理想电网条件下的并网逆变器控制策略，也会产生谐波电流并入到电网中42】，这两个因素是引发并网电流畸变的最大诱因。在网侧电压含谐波及线路中非线性负载含量增加这两个因素共同作用下并网电流谐波畸变43 将会加剧，严重的会导致电网崩溃。然而，有源阻尼控制策略只能抑制电网电压平衡且不含背景谐波条件下LCL滤波器引发的并网电流谐振，无法对电网电压含谐波以及电网阻抗变化较大的非理想电网情况下的并网电流进行改善44。因此，我们需要在有源阻尼改善并网电流的基础上采取其他控制策略来消除并网电流中的谐波畸变3.2并网电流改善控制策略三相并网逆变器并网电流改善控制策略的研究主要围绕电网电压含谐波以及电网电压不平衡这两种情况展开，电网电压含谐波时会导致并网电流中谐波含量过高，从而导致电网振荡，而电网电压不平衡时，会导致并网电流中存在负序分量，从而降低并网电流质量。因此，并网电流改善控制策略主要目标为降低并网电流谐波含量以及消除并网电流中负序电流分量。根据针对目标的不同可以将并网电流改善控制策略分为谐波抑制控制策略以及负序电流消除控制策略，其中谐波抑制控制策略又可以分为电网电压前馈控制策略以及虚拟阻抗控制策略。3.2.1电网电压前馈控制策略针对采用传统控制策略无法消除并网电流中的谐波成分，文献【45提出通过改变电流环基准来矫正人网电流的控制策略，然而入网电流不仅与电流环基准指令有关，还与电网电压本身有很大关系，该控制策略并没有从本质上改善入网电流质量。文献【46-47】通过搭建电容电流反馈的有源阻尼的LCL逆变器模型，推导出控制模型开环传递函数，在此基础上建立如图8 所示的PCC点电压前馈的电压和电流双环等效模型，其中G（）为所设计的电网电压前馈系数。Vg(s)G(S)U.(s)IL(s)Ic(s)U.(s)I(s)S十Gu(s)KpWM1/ZLZc/ZU.(s)图：电网电压前馈的电压电流双环控制等效电路文献【44，48 针对电网阻抗和电压畸变引起电网电流不稳定和谐波的问题提出了一种公共耦合点（PCC）处电网电压前馈自适应控制策略，采用谐波频率的带通滤波器检测栅极阻抗变化，在复杂的电网情况下增强系统鲁棒性。然而，在弱电网中，由于时间延迟的影响，PCC电压前馈容易使并网逆变器不稳定，文献【49 提出了使用栅极电压代替PCC电压作为前馈变量来解决这一问题。文献【50 提出一种自适应陷波滤波器同步工具实现电流环控制的改进方式，通过电网20233年66东莞理工学院学报电流反馈修正并网电流。但是，这种控制策略需要用到多个传感器，考虑到经济性，该方法并不太适用。文献51针对电网电压畸变的并网逆变器系统，提出了一种使用谐波提取器提取出电流信号中的基波分量和特定谐波分量的电流改善控制策略。电网电压前馈策略是补偿谐波最直接的方法，但由于电网电压前馈回路的误差，如延迟等，严重影响电网电压前馈策略的有效性。因此，文献52 提出了一种采用开环简化重复控制器来补偿延迟的改进控制策略。电网电压比例前馈、谐波准谐振控制等被广泛应用于实现低电流畸变。然而，由于电网阻抗和并联逆变器数量的增加，系统的稳定性很容易受到挑战。文献53针对这个问题提出了一种基于栅极电感电压差的简化栅极电压全前馈控制策略，在保证谐波抑制的同时保证系统的稳定性。总之，各种电网电压前馈控制策略都是通过将电网电压中的谐波含量提取出来，并将其前馈到双环结构中的电压环进行补偿消除。3.2.2虚拟阻抗控制策略为了应对由于分布式发电机组在地理位置上排布不同而导致的电网电压信号的采集困难，无法实现电网电压前馈控制的问题，提出了虚拟阻抗的控制策略。虚拟阻抗控制策略是通过采集并网电流并提取出其中特定频次的谐波电流，再经过一个虚拟阻抗将其反馈到电压电流双环控制的外环电压环实现谐波补偿，从而改善并网电流。其电压电流双环控制等效电路如图9 所示，其中Zvir（s）为引人的虚拟阻抗。U.(s)L(s)Ic(s)U.(s)Gu(s)KpWM/ZLZc1/ZXU.(s)Vg(s)图9虚拟阻抗引入的电压电流双环控制等效电路文献【54】提出了采用虚拟阻抗的方法校正输出阻抗，当电网阻抗在一个宽范围内变化时，依然能够保证系统的稳定性，但这种方式所设计的虚拟阻抗是固定的，无法做到自适应调节。针对此问题，文献55提出了一种自适应阻抗的概念，通过在逆变器输出端和电网之间引入虚拟阻抗，进一步消除由于电压畸变而引起的并网电流畸变，这种方式最大的优点就是面对意外干扰时，虚拟阻抗能够根据扰动情况进行自适应调节，更加快速的平复扰动，恢复电网稳定。文献56提出的基于状态空间模型的谐波提取算法能够将基波电流、特定频次的谐波电流提取出来，独立设计特定频次谐波的虚拟阻抗，优点是能够独立设计虚拟阻抗，有效改善输出电流质量，但其谐波提取算法实现相对困难。针对仅采用传统的虚拟阻抗前馈控制策略在大范围内改变虚拟阻抗可能会出现过调制或者不稳定的问题，文献57提出了一种混合虚拟阻抗法，该方法利用PCC电压前馈和输出电流的反馈来生成谐波电压基准，能够使得谐波阻抗有更大调节范围。但因虚拟阻抗方法实现谐波补偿本就是为了规避PCC电压采集，而此方式需要采集PCC点电压，因此并不适用。3.2.3负序电流控制策略风力、光伏等新能源发电系统存在间接性和不确定性等缺陷，因此将新能源发电系统并人电网后会一定程度的影响到电网的电能质量。一旦电网电压出现不平衡状况时，如果仍然采用传统的VSG控制，将会导致三相并网电流不平衡，并网电流中将会出现负序分量，负序分量的存在会导致电网不稳定，严重影响到并网电能质量，因此需要采取措施消除并网电流中的负序分量。一般做法是对并网电流基波分量进行正负序分离，然后通过补偿负序分量将其消除。按照补偿方式可以分为直接补偿法和间接补偿法，文献58 提出了一种正、负序电流分离方法，以抑制负序电流为目标，实现三相并网电流对称。文献59提出了对电网电流正负序分量独立控制的控制策略，这种方式可以对正序分量使用传统控制策略，而对负序分量采取补偿消除的方法，实现三相输出电流在电网电压不平衡条件下均衡控制。文献【6 0 针对不平衡电网电压条件下的电压源逆变器电流改善控制提出了一种平衡正序控制和正/负序控制方法，选取平衡电流控制和正负序补偿控制策略实现三相并网电流正弦化。面对电网电压不平衡状况下VSG控制无法得到三相平衡电流输出，文献【6 1提出了一种基于动态电67李义云，等：非理想电网下三相电压源型逆变器谐振抑制和并网电流改善控制策略综述第3期压补偿的VSC平衡电流控制架构及方法，通过负序电流抑制生成对应的补偿电压。文献【6 2 提出了一种VSG平衡电流控制方法，通过设计一个电流指令计算模块，计算出电流参考值引入到电流内环控制，实现电流的无差控制，从而实现不同工况下负序电流抑制效果。针对三相并网电流平衡控制，文献【6 3】给出了一个新思路，通过在传统VSG控制的基础上增加一个正序电流调节器，此方法只对正序电流进行调节，而负序电流通过正序电流的调节实现抑制效果。文献【6 4针对具有负序电流注人能力的虚电流控制器，提出了一种结构简单、鲁棒性强的电流控制器。文献58-6 0 所采用的是直接补偿法，通过提取出负序电流直接进行反馈补偿从而消除并网电流中的负序成分，文献6 1-6 4所采用的是间接补偿法，通过引人正序电流调节器等其他方式进行补偿，从而实现三相并网电流质量的改善4展望随着电力电子技术的发展，三相并网逆变器在电网中的份量越来越重，这将导致电网振荡等电力问题的出现，因此需要对三相并网逆变器拓扑结构以及控制策略进行系统分析，在结构和控制策略上加以改进，保证电网出现振荡时系统能够实现自动调整。首先，针对三相电压源型逆变器拓扑结构中LCL型滤波器本身所造成的系统谐振问题，总结了无源阻尼控制策略和有源阻尼控制策略这两种方式。分析了无源阻尼控制由于引人真实阻尼，必将带来有功功率的损耗，因此实际工程中还是以有源阻尼控制策略为主。而有源阻尼控制的研究也取得了一定成果，可以通过单变量或者多变量进行状态反馈实现谐振抑制，然而目前多变量反馈实现相对复杂，因此下一步研究应该考虑如何降低多状态变量反馈设计难度上，针对不同场景采用不同有源阻尼控制策略。而针对电网电压中含有谐波或者线路阻抗中非线性负载含量过大导致三相并网逆变器输出并网电流中含有畸变电流问题，目前比较好的并网电流改善控制策略是电网电压前馈控制策略以及虚拟阻抗控制的设计，前者需要采集电网电压，后者需要采集并网电流。由于分布式发电机组所分布的地理位置不同，电网电压的采集相对比较困难，因此有些场景无法使用电网电压前馈控制策略，而虚拟阻抗控制策略很好地弥补了电网电压前馈控制策略的这个缺陷。因此，如何准确提取电网电压谐波分量以及如何优化虚拟阻抗参数设计将是下一步研究重点。而当电网电压不平衡使得三相逆变器输出并网电流中存在负序分量时，最简单也最常采用的方法是将负序电流提取出来反馈到电压电流双环控制中的电流环，如何提高提取精度以及如何拆分正序电流和负序电流，分别对其进行单独控制将会是下一步研究重点。5结语针对非理想电网情况下三相电压源型并网逆变器输出并网电流存在谐振尖峰以及畸变和负序电流问题，分别对相应问题归纳总结了现有的改善策略并探讨了存在的问题和可能的发展方向。指出：LCL型滤波器能够起到一定的谐波抑制效果，但由于自身欠阻尼会带来谐振尖峰，导致三相并网逆变器并网电流振荡，从滤波器和控制器相结合出发，优化逆变器性能，对比现有的谐振抑制方法，挖掘无需附加传感器的有源阻尼控制策略的可能性；研究电网电压含谐波和线路中非线性负载含量过高等非理想情况对并网电流的影响，明晰现有改善策略存在的问题，针对不同场景分别采取不同控制策略抑制电流畸变，实现逆变器对复杂电网状况的良好适应性；电网电压不平衡状况也是导致并网电流总谐波失真超过允许值的原因之一，在控制结构中引人反馈将不平衡引起的负序电流消除是最为适用的方式，但其他控制方式也值得探索。非理想电网情况下并网电流改善控制策略的改进仍然有许多值得研究的地方，可以在不同层面对控制策略有所展望参考文献1徐海龙，陈志.“十三五 新能源产业政策回顾及未来发展政策建议以风能和太阳能为例J科技中国,2 0 2 2,2 6（4）：1-6.2XUEWEI S,XUEFANG S,WENQI D,et al.Research on energy storage configuration method based on wind and solar volatilityCJ/202010th International Conference on Power and Energy Systems(ICPES).IEEE,2020:464-468.3杨涛电力电子技术在新能源发电领域中的应用J.电子世界，2 0 2 0,31（8）：16 9-17 04SHENGZHI L,WEIBING S,XIN Z,et al.The realized forms of power electronics technology in new generation distribution power system CJ!2023年68工学院学报东莞理2019 IEEE Innovative Smart Grid Technologies-Asia(ISGT Asia).IEEE,2019:2379-2383.5CHOI W,SARLIOCLU B.Comparative analysis on performance of power quality improvement of grid-connected inverters CJ/2019 IEEE En-ergy Conversion Congress and Exposition(ECCE).IEEE,2019:4281-4286.6江友华，邹明强，陈江伟，等多功能并网逆变器的控制与柔性定制策略研究J电力电子技术，2 0 18,52（12）：10 2-10 6.7许津铭，谢少军，张斌锋。分布式发电系统中LCL滤波并网逆变器电流控制研究综述J中国电机工程学报，2 0 15,35（16）：4153-4166.8张计科，王美臣.LCL型光伏并网逆变器无源阻尼控制策略J电源技术，2 0 2 0,44（9）：1334-1337.9WANG Z,YU Y,GAO W,et al.Adaptive,Optimal,Virtual synchronous generator control of Three-phase Grid-connected inverters under differ-ent grid conditionsan adaptive dynamic programming approach C/IEEE Transactions on Industrial Informatics,2021.10LIN Z,RUAN X,WU L,et al.Multi resonant component-based grid-voltage-weighted feedforward scheme for grid-connected inverter to sup-press the injected grid current harmonics under weak gridJ.IEEE Transactions on Power Electronics,2020,35(9):9784-9793.11刘飞，查晓明，段善旭三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究J.电工技术学报，2 0 10,2 5（3）：110-116.12LISERRE M,BLAABJERG F,HANSEN S.Design and control of an LCL-filter-based three-phase active rectifierJJ.IEEE Transactions onindustry applications,2005,41(5):1281-1291.13武健，马骁，侯睿，等.基于遗传算法的有源滤波器LCL输出滤波器优化设计J电工技术学报，2 0 11,2 6（5）：159-16 4+17 7.14黄亦欣，汤亚芳，于淼，等.并网逆变器LCL滤波器的参数优化设计J.电测与仪表，2 0 19,56（12）：8 5-8 9.15郑嘉龙.基于非线性规划遗传算法的并网逆变器LCL滤波器参数优化研究J电力电容器与无功补偿，2 0 19,40（5）：146-150.16朱晓琳，庞科旺.并网逆变器LCL滤波器参数优化设计J.电气自动化，2 0 2 2,44（1）：111-114.17ZHOU L,LIU Z,JI Y,et al.A improved parameter design method of LCL APF interface filter C/2020 IEEE International Conference onArtificial Intelligence and Computer Applications(ICAICA).IEEE,2020:948-952.18YAO W,YANG Y,ZHANG X,et al.Design and analysis of robust active damping for LCL filters using digital notch filters J.IEEE Transac-tions on Power Electronics,2016,32(3):2360-2375.19王久和，慕小斌.基于无源性的光伏并网逆变器电流控制J电工技术学报，2 0 12,2 7（11）：17 6-18 2.20许津铭，谢少军，肖华锋LCL滤波器有源阻尼控制机制研究J中国电机工程学报，2 0 12,32（9）：2 7-33+621DONG M,MA H,BAIZ.Analysis and optimizing method of transient performance for LCL-based grid-connected inverter with passive dampingC/2019 10th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia(ICPE 2019-ECCE Asia).IEEE,2019:2956-2961.22ZHENG X,QIU K,HOU L,et al.Sliding-mode control for grid-connected inverter with a passive damped LCL filter CJ/2018 13th IEEEConference on Industrial Electronics and Applications(ICIEA).IEEE,2018:739-744.23孔令霞，王维庆，王海云，光伏并网逆变器LCL滤波器参数设计方法J。计算机仿真，2 0 2 1,38（8）：7 5-8 0.24BERES R N,WANG X,LISERRE M,et al.A review of passive power filters for three-phase grid-connected voltage-source convertersJ.IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics,2015,4(1):54-69.25高善诚，廖冬初，陈俊，等有源阻尼与无源控制的弱电网下LCL并网逆变器J电力系统及其自动化学报,2 0 2 0,32（6）：57-6 4.26BOUJENANE S,EL MOUSSAOUI H,LAMHAMDI T,et al.Modeling technique and control strategie for Grid-connected inverter with LCL fil-ter C/2019 International Conference on Wireless Technologies,Embedded and Intelligent Systems(WITS).IEEE,2019:1-4.27陈燕东，王伊，周乐明，等弱电网下LCL逆变器阻尼谐振抑制与功率快速调节方法J电工技术学报，2 0 18,33（11）：2 56 4-2 57 4.28周乐明，罗安，陈燕东，等单相LCL型并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法J电工技术学报，2 0 16,31（6）：144-154.29BAO C,RUAN X,WANG X,et al.Step-by-step controller design for LCL-type grid-connected inverter with capacitor-current-feedback active-damping J.IEEE Transactions on Power Electronics,2013,29(3):1239-1253.30LIU J,ZHOU L,MOLINAS M.Damping region extension for digitally controlled LCL-type grid-connected inverter with capacitor-cur-rent feedback J.IET Power Electronics,2018,11(12):1974-1982.31杨明，杨杰，赵铁英，等.弱电网下采用电容电压前馈的LCL并网逆变器谐振频率偏移抑制策略J电机与控制学报，2 0 2 2,2 6（4)：107-120.32XIN Z,LOH P C,WANG X,et al.Highly accurate derivatives for LCL-filtered grid converter with capacitor voltage active damping JJ.IEEETransactions on Power Electronics,2015,31(5):3612-3625.33GENG Y,SONG X,ZHANG X,et al.Stability analysis and key parameters design for grid-connected current-source inverter with capacitor-voltage feedback active damping J.IEEE Transactions on Power Electronics,2020,36(6):7097-7111.34黄志华，许伟，郭勇，等电容电压反馈LCL型储能VSG谐振抑制J.电力电子技术，2 0 2 1,55（11）：7 9-8 3.35WU W,PENG L,QI Y,et al.An improved active damping method with grid-side current feedback to maximize damping ratio for LCL-typegrid-connected inverter CJ/2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition(ECCE).IEEE,2017:5607-5611.36CHEN Y,XIE Z,ZHOU L,et al.Optimized design method for grid-current-feedback active damping to improve dynamic characteristic of LCL-type grid-c