[发明专利]适应电网电抗变化的并网逆变器滤波器参数设计方法

权利要求书

1.一种适应电网电抗变化的并网逆变器滤波器参数设计方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：计算最小的电网电感参数值L_{g_min}；

步骤2：根据传统的滤波器参数设计方法，初始化以下滤波器参数值：L₁、L₂、C_total，

L₁为滤波器的桥臂侧电感；

L₂为滤波器的电网侧电感；

C_total为滤波器的总电容；

步骤3：根据步骤2得到的滤波器参数值，分别计算LCL滤波器的滤波电容C_{f_LCL}和LLCL滤波器的谐振电容C_{f_LLCL}及谐振电感L_f：

对于LCL滤波器，滤波电容C_{f_LCL}可以按照如下公式确定：

对于LLCL滤波器，谐振频率设置在开关频率f_s处，那么谐振电容C_{f_LLCL}和谐振电感L_f可以按照如下公式确定：

式中，λ是数字控制系统的延时时间系数；

步骤4：为了防止逆变器输出导纳和电网导纳的交互点落入非无源区间二，需要从总滤波电容C_total中分裂出一个电容作为最小的网侧电容C_{g_min}，可以根据下述公式计算网侧电容；

C_{g_min}＝C_total-C_f (4)

式中，对于LCL和LLCL滤波器，C_f分别取C_{f_LCL}和C_{f_LLCL}；

步骤5：选择控制器比例增益K_p的参数值；

步骤6：滤波器参数漂移会导致非无源区间一的出现，可能会引起整个系统的谐振不稳定现象，因此将C_{g_min}分裂成EMI电容和阻尼电容C_d，并且在C_d支路串联阻尼电阻R_d形成RC阻尼来确保系统稳定；根据下述公式选择C_EMI和C_d，根据等效Q值法选取阻尼电阻R_d；

步骤7：对步骤2、步骤3、步骤5和步骤6中选取的参数值进行校验：若满足最小电网电感和电容情况下，逆变器输出导纳和电网导纳的交互点频率f_i满足位于无源区间内，则校验通过，参数设计完成；若不满足，则校验未通过，返回步骤2进行新一轮的参数选取。

2.根据权利要求1所述的适应电网电抗变化的并网逆变器滤波器及控制设计方法，其特征在于：所述LLCL滤波器的拓扑结构包括桥臂侧电感L₁、电网侧电感L₂、谐振电容C_f、谐振电感L_f，逆变器侧电感L₁与逆变器输出桥臂相接，电网侧电感L₂的一端与逆变器侧电感L₁相连，电网侧电感L₂的另一端作为滤波器输出与电网相连，滤波电容C_f与与谐振电感L_f串联后与逆变器侧电感L₁并联；而所述LCL滤波器的拓扑结构只需在LLCL滤波器的拓扑结构上省略谐振电感L_f，其余不变。