【正文】 er for Active Power Filter Comparison of an Active and a Passive Method for Resonance Damping: Power Electronics Specialists Conference, 2007. PESC 2007. IEEE[Z]. Orlando, FL: IEEE, 2007 29392945.[78] Bao C, Ruan X, Wang X, et al. StepbyStep Controller Design for LCLType GridConnected Inverter with Capacitor–CurrentFeedback ActiveDamping[J]. Power Electronics, IEEE Transactions on. 2013, 29(3): 12391253.[79] Sai Sudheer Reddy E, Shanmukha R E, Ramteke M R. Active damped LCL filter based DSTATCOM with reduced sensors: Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE), 2014[Z]. Jaipur: IEEE, 2014 16.[80] Xie C, Wang Y, Zhong X, et al. A novel active damping method for LCLfilterbased shunt Active Power Filter: Industrial Electronics (ISIE), 2012 IEEE International Symposium on[Z]. Hangzhou: IEEE, 2012 6469.[81] Lu X, Sun K, Huang L, et al. An active damping method based on biquad digital filter for parallel gridinterfacing inverters with LCL filters: Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2014 TwentyNinth Annual IEEE[Z]. Fort Worth, TX: IEEE, 2014 392397.[82] Liserre M, Aquila A D, Blaabjerg F. Genetic algorithmbased design of the active damping for an LCLfilter threephase active rectifier[J]. Power Electronics, IEEE Transactions on. 2004, 19(1): 7686.[83] Bao C, Ruan X, Wang X, et al. Design of injected grid current regulator and capacitorcurrentfeedback activedamping for LCLtype gridconnected inverter: Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2012 IEEE[Z]. Raleigh, NC: IEEE, 2012 579586.[84] Liu C, Zhao Z, Lu T, et al. Design and implement of an active damping LCLfilter for threelevel voltage source PWM rectifier: Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2011 International Conference on[Z]. Beijing: IEEE, 2011 15.24。本課題在完成以上理論分析和仿真驗證的工作后，通過實驗平臺對其進行驗證。7 課題估計工作量本課題以LCL濾波器為研究對象，主要對其在不同場合下的參數(shù)設(shè)計原則、阻尼方法的設(shè)計和采用SiC材料的新型器件情況下參數(shù)和阻尼方法的設(shè)計三個方面進行研究。5 課題的預(yù)期效果（1）針對無源阻尼法，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性、高頻濾波效果和功率損耗三方面的要求，給出阻尼電阻的取值范圍；（2）針對有源阻尼法，根據(jù)APF、PWM整流和新能源逆變?nèi)N場合下不同的補償需要，給出對應(yīng)的LCL參數(shù)和阻尼方法的設(shè)計；（3）針對采用SiC材料的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，研究其對電網(wǎng)電壓的影響，根據(jù)影響情況給出新的LCL參數(shù)設(shè)計方法；6 課題研究難點及解決方案（1）本課題要在APF、PWM整流和新能源逆變?nèi)N場合下對比LCL參數(shù)和阻尼方法的設(shè)計，故三種環(huán)境下的逆變器輸出特性是研究難點。根據(jù)計算得到的傳函，調(diào)節(jié)阻尼電阻的大小，分別畫出穩(wěn)定裕度（幅值或相位）和開關(guān)次諧波衰減比例的變化曲線，分別得到系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時的電阻值和系統(tǒng)所需要的最小衰減比例所對應(yīng)的電阻值，求取既能保證系統(tǒng)穩(wěn)定又能滿足衰減比例的電阻取值范圍。LCL濾波器的參數(shù)經(jīng)過傳統(tǒng)設(shè)計方式選取為，逆變器側(cè)電感L1=，濾波電容Cf=2μF，電網(wǎng)側(cè)電感L2=。1次諧波的，其整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括諧波檢測環(huán)節(jié)、電流跟蹤控制環(huán)節(jié)和電流逆變調(diào)制環(huán)節(jié)三個部分，調(diào)制得到的諧波補償電流經(jīng)過LCL濾波器進入電網(wǎng)。本課題研究內(nèi)容的創(chuàng)新性主要有以下三點：（1）深入分析無源阻尼電阻對系統(tǒng)穩(wěn)定性、濾波效果和功率損耗三方面的影響，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和對開關(guān)次及其倍頻處諧波電流的衰減能力的前提下，選擇合適電阻值，在一定程度上降低了功率損耗，并且對電阻功率規(guī)格的選取給出了參考依據(jù)；（2）目前論文中提到的有源阻尼方式都是在特定的場合，直接給出阻尼方法并驗證其正確性，但是沒有對有源阻尼法的設(shè)計機理進行分析，本文對不同場合下的兩種有源阻尼法設(shè)計原則進行詳細(xì)的分析研究；（3）采用SiC材料的開關(guān)器件是近幾年應(yīng)用于變流器中的，其器件特性特別是開關(guān)頻率對LCL濾波器的參數(shù)和阻尼方法的設(shè)計都會存在一定的影響，究采用SiC材料的開關(guān)器件，有助于改進LCL濾波器參數(shù)和阻尼方法的設(shè)計。在相同的工作條件下，即當(dāng)各臺并網(wǎng)逆變器的輸出側(cè)電壓ur1=ur2=…=urn=ur0時，電網(wǎng)阻抗Lg被放大了n倍，等效于每臺并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的等效電路模型如圖215所示。同時，每組并網(wǎng)逆變系統(tǒng)分別采用相同的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、控制策略等，當(dāng)一組并網(wǎng)逆變器出現(xiàn)出現(xiàn)故障時，不影響剩余各組的工作，便于對各組進行獨立控制。在電壓型PWM整流器、并網(wǎng)逆變器和有源電力濾波器等場合，由于都需要用LCL濾波器來濾除電力電子器件產(chǎn)生的開關(guān)紋波，因此在不同的場合選擇合適的有源阻尼策略是非常必要的。由于LCL濾波器構(gòu)成的三階系統(tǒng)滿足可控、客觀性條件，只要獲得完整的系統(tǒng)狀態(tài)信息即可任意配置控制系統(tǒng)閉環(huán)極點。采用電容電壓作為反饋量時，為了避免純微分環(huán)節(jié)放大噪聲，通常以超前環(huán)節(jié)或高通濾波器代替微分環(huán)節(jié)[59, 6769]。由于帶阻濾波器會引起相位移動，所以實用帶通濾波器來實現(xiàn)控制系統(tǒng)，控制框圖如圖212所示。此外，與無源阻尼法一樣，該阻尼方法影響LCL濾波器的高頻衰減特性。電容串電阻阻尼的作用可以等效看作是將適當(dāng)大小的電容電流微分量疊加在內(nèi)電感（變流器側(cè)電感）電流上，虛擬電阻法則是將此疊加量用于修正內(nèi)電流參考指令。文獻(xiàn)[43]描述了采用高通濾波器實現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)修正有源阻尼法，因為高通濾波器會有高頻干擾，進而采用低通濾波器實現(xiàn)高通濾波。圖29 不同阻尼電阻時產(chǎn)生的功率損耗有源阻尼方法是通過增加控制的復(fù)雜性來避免無源阻尼的損耗問題，一直是熱點研究問題，下面對幾種主要有源阻尼方法進行綜述。這時，做出的零極點變化情況如圖29所示，隨著阻尼電阻的增加，其中一對極點變化非常劇烈，而另外一對極點變化非常緩慢，主要根據(jù)那對變化劇烈的極點在單位圓內(nèi)的位置來確定合適的電阻值。圖27不同阻尼電阻時Ginv（s）的幅頻特性對于高頻諧波電流來說，網(wǎng)側(cè)電感呈現(xiàn)高阻抗，使得諧波電流大部分分流經(jīng)低阻抗的電容支路，網(wǎng)側(cè)電流只占整流器側(cè)電流諧波的一部分。文獻(xiàn)[4345]為了明確LCL濾波的并網(wǎng)逆變器中阻尼電阻對濾波效果及功率損耗的影響，根據(jù)三相并網(wǎng)型變換器的數(shù)學(xué)模型，對Matlab仿真對其進行了詳細(xì)的研究分析。 圖23 逆變器側(cè)電感串并電阻的無源阻尼結(jié)構(gòu) （） （）圖24無阻尼、逆變器側(cè)電感串聯(lián)或并聯(lián)電阻LCL濾波器的波特圖如圖25所示為網(wǎng)側(cè)電感串并電阻的無源阻尼結(jié)構(gòu)，其中a圖為串聯(lián)電阻，b圖為并聯(lián)電阻，其相應(yīng)的傳函G5(s)和G6(s)分別是式()和()。將式()分別與各元件串并聯(lián)電阻時傳函進行比較，做出波特圖。導(dǎo)致并網(wǎng)電流諧波含量超標(biāo)等不穩(wěn)定問題。劉偉增等提出了一種采用超前滯后網(wǎng)絡(luò)的控制方法[41]，這種方法在參數(shù)選擇過程中需要準(zhǔn)確的電網(wǎng)等效阻抗等參數(shù)，因此并不適合于實際應(yīng)用。目前，已經(jīng)有很多文獻(xiàn)對無源阻尼法和有源阻尼法進行了研究。2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀輸出濾波器是位于交流器交流側(cè)和電網(wǎng)電