弱电网下计及锁相环影响的并网逆变器输出阻抗重塑

比例积分+谐振补偿控制器(resonant harmonic compensators, HCs)可以用来抑制电网背景谐波引起的并网电流畸变。然而在电网阻抗较大时,锁相环(phase-locked loop, PLL)、电流控制器与电网阻抗相互耦合,降低了并网逆变器系统的稳定性。为了改善弱电网下锁相环对并网逆变器系统的不利影响,首先建立了考虑锁相环影响的并网逆变器小信号模型,分析了锁相环导致系统稳定性的原因,揭示了电网阻抗影响并网逆变器–电网交互系统稳定性的本质规律。然后,提出一种基于二阶低通滤波器(low-pass filter,LPF)的锁相环优化控制与参数设计方法,以重塑并网逆变器输出阻抗。最后对所提策略进行了仿真与实验验证。研究结果表明,改进的策略可以提高弱电网下并网逆变器系统的稳定性,改善其对电网的适应性,从而证明了理论分析的正确性与所提策略的有效性。