基于LCL諧振問題的并網(wǎng)控制策略研究

基于LCL諧振問題的并網(wǎng)控制策略研究基于LCL諧振問題的并網(wǎng)控制策略研究摘要:隨著分布式能源資源的快速發(fā)展，將分布式電源（DG）等可再生能源并入配電網(wǎng)已成為一個不可逆轉的趨勢。然而，由于LCL諧振問題的存在，這種并網(wǎng)方式可能會導致電網(wǎng)的諧波和不穩(wěn)定問題。為了解決這個問題，本文研究了基于LCL諧振問題的并網(wǎng)控制策略。首先，分析了LCL濾波器的工作原理和LCL諧振問題的機理。然后，介紹了目前常用的控制策略，并對其進行了比較和分析。最后，提出了一種改進的并網(wǎng)控制策略，通過優(yōu)化濾波器參數(shù)和控制策略，以降低諧振問題對電網(wǎng)的影響，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和諧波抑制能力。實驗結果表明，這種控制策略能夠有效地解決LCL諧振問題，提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。關鍵詞:LCL濾波器，諧振問題，并網(wǎng)控制策略，穩(wěn)定性，諧波抑制能力1.引言隨著可再生能源的快速發(fā)展，包括太陽能、風能、生物質能等在內(nèi)的分布式能源資源成為了電力系統(tǒng)中的重要組成部分。將這些分布式能源資源并入配電網(wǎng)不僅可以提高電力系統(tǒng)的供電可靠性，還可以減少對傳統(tǒng)能源的依賴，實現(xiàn)能源的高效利用。然而，由于分布式能源系統(tǒng)的特點，如可變的電流、電壓和負載等，可能會導致電網(wǎng)的諧波和不穩(wěn)定問題。其中，LCL諧振問題是最常見和嚴重的問題之一。2.LCL濾波器的工作原理和LCL諧振問題的機理LCL濾波器是用于控制分布式能源系統(tǒng)輸出電流的一種重要裝置。它由LCL電路構成，其中L和C分別代表線性電感和電容。LCL濾波器通過控制輸出電流的諧波成分，可以降低分布式能源系統(tǒng)對電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波干擾。然而，LCL濾波器也存在諧振問題。當電網(wǎng)的頻率接近濾波器的諧振頻率時，LCL濾波器會引起諧振現(xiàn)象，導致系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩和不穩(wěn)定。這主要是由于LCL濾波器自身的電感和電容參數(shù)以及系統(tǒng)的負載變化引起的。因此，如何解決LCL諧振問題成為了并網(wǎng)控制策略研究的重要課題。3.常用的控制策略比較和分析目前，常用的LCL諧振問題解決控制策略有：1.增加諧振抑制電阻：通過增加諧振抑制電阻來改善系統(tǒng)的諧振問題。然而，這種方法需要對系統(tǒng)進行頻繁的參數(shù)調(diào)整，并且對系統(tǒng)的響應時間和穩(wěn)定性有一定的影響；2.增加濾波器的品質因數(shù)：通過增加濾波器的品質因數(shù)，可以降低諧振問題的影響。然而，這種方法會增加系統(tǒng)的成本和復雜度，并且對濾波器的設計和安裝要求較高；3.使用諧振抑制器：諧振抑制器是一種通過控制電流來抑制諧振問題的裝置，可以有效地解決LCL諧振問題。諧振抑制器通過對電流進行預測和補償，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抑制諧波的能力。4.改進的并網(wǎng)控制策略為了解決LCL諧振問題，本文提出了一種改進的并網(wǎng)控制策略。具體步驟如下：1.優(yōu)化濾波器參數(shù)：通過對LCL濾波器的參數(shù)進行優(yōu)化，可以降低諧振問題的影響。參數(shù)優(yōu)化的關鍵是確定適當?shù)碾姼泻碗娙輸?shù)值，使濾波器的頻率響應曲線更加平緩。2.改進控制策略：通過改進控制策略，可以降低諧振問題的影響，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和諧波抑制能力。改進控制策略的關鍵是在控制器中引入諧振抑制器，通過對電流進行預測和補償，可以有效地抑制諧振問題。5.實驗結果和討論通過對改進的并網(wǎng)控制策略進行實驗，觀察系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。實驗結果表明，改進的控制策略可以有效地解決LCL諧振問題，提高系統(tǒng)的性能和諧波抑制能力。此外，通過與其他常用的控制策略進行比較，發(fā)現(xiàn)改進控制策略在降低諧振問題的影響方面具有明顯的優(yōu)勢。6.結論本文研究了基于LCL諧振問題的并網(wǎng)控制策略，提出了一種改進的并網(wǎng)控制策略，并通過實驗驗證了其有效性。該控制策略通過優(yōu)化濾波器參數(shù)和改進控制策略，可以降低諧振問題對電網(wǎng)的影響，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和諧波抑制能力。這對于進一步推廣和應用分布式能源系統(tǒng)具有重要的意義。參考文獻:[1]Wang,F.,Yang,Y.,Xiong,W.,etal.(2018).AnimprovedLCL-filterdesignmethodforgrid-connectedphotovoltaicsystem.IEEETransactionsonSustainableEnergy,9(4),1752-1761.[2]Tian,M.,Xue,J.,Wang,W.,etal.(2019).Filter-inductorcurrent-basedrepetitivelearningcontrolforthree-phasegrid-connectedinverterswithLCLfilters.IEEETransactionsonPowerElectronics,34(6),5456-5464.[3]Lin,X.,Chen,Z.,Liu,X.,etal.(2020).AnewactivedampingmethodforLCL-filteredgrid-co