2025年采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术.pdfVIP

丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。——杜甫

采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制

技术

一、本文概述

随着可再生能源的快速发展，并网逆变器在电力系统中的应用越

来越广泛。并网逆变器的主要功能是将分布式电源（如光伏、风电等）

产生的电能转换为与电网同频同相的交流电，并安全、高效地并入电

网。然而，并网逆变器在并网过程中会产生谐波和电气噪声，对电网

造成污染。为了改善并网电流的质量，采用滤波器对并网电流进行滤

波处理成为一种有效的解决方案。

本文重点研究采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控

制技术。LCL滤波器以其优良的滤波性能和较小的体积优势，在并网

逆变器中得到了广泛应用。双闭环入网电流控制技术则通过内环电流

控制和外环电压控制，实现对并网电流的精确控制。本文首先介绍了

LCL滤波器的基本原理及其在并网逆变器中的应用，然后详细阐述了

双闭环入网电流控制技术的实现方法，包括内环电流控制策略和外环

电压控制策略。通过仿真和实验验证了所提控制技术的有效性和优越

性。

本文的研究对于提高并网逆变器的并网电流质量、减小对电网的

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

污染以及推动可再生能源的发展具有重要意义。本文的研究结果也可

为其他类型的滤波器设计以及更先进的并网电流控制技术的研究提

供参考。

二、LCL滤波器的基本原理与特性

LCL滤波器是一种三阶滤波器，它在并网逆变器的应用中起到了

关键作用。相比于传统的L型或LC型滤波器，LCL滤波器具有更好

的谐波抑制能力和更高的滤波效果。其基本原理和特性主要体现在以

下几个方面。

基本原理：LCL滤波器由两个电感（L）和一个电容（C）组成，

形成一个π型结构。在并网逆变器的输出端，LCL滤波器可以有效地

滤除高频谐波，使输出电流接近正弦波，从而满足电网对电能质量的

要求。同时，由于LCL滤波器的三阶特性，它可以在不增加额外损耗

的情况下，实现更好的谐波抑制效果。

高滤波性能：由于LCL滤波器的三阶特性，它在抑制高频谐波方

面具有显著优势。相比于传统的L型或LC型滤波器，LCL滤波器可

以更有效地滤除高频谐波，提高输出电流的质量。

宽频带特性：LCL滤波器具有较宽的频带特性，可以在较宽的频

率范围内实现有效的滤波。这使得LCL滤波器在应对不同频率的谐波

时具有更好的适应性。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

低损耗：由于LCL滤波器的结构特点，它在滤除谐波的同时，不

会引入过多的额外损耗。这使得LCL滤波器在提高效率方面具有优势。

稳定性：LCL滤波器在设计时需要合理选择电感和电容的参数，

以确保系统的稳定性。在参数选择合理的情况下，LCL滤波器可以保

持良好的稳定性，确保并网逆变器的正常运行。

LCL滤波器在并网逆变器的应用中具有显著的优势和特性。通过

合理的设计和控制策略，可以充分发挥LCL滤波器的优势，提高并网

逆变器的性能和电能质量。

三、双闭环入网电流控制技术

在并网逆变器中，双闭环入网电流控制技术是一种广泛应用的策

略，它结合了外环电压控制环和内环电流控制环，以实现对并网电流

的精确控制。这种技术不仅可以提高系统的稳定性，还能优化电能质

量，满足并网标准。

外环电压控制环主要负责调整