【摘 要】
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随着可再生能源并网发电等技术发展，并网变换器应用增加，提高并网变换器的电流质量是一个重要课题。一方面电力电子设备的开关频率进一步提高，但死区时间不能与开关周期等比例减小，增大了死区效应的影响，较高频率的死区谐波增加，要求控制系统能提高谐波电流的抑制能力；另一方面大量的非线性设备并网运行对电网造成污染，电网含背景谐波或不平衡的情况时有存在。鉴于此，本文针对死区效应、电网背景谐波和不平衡电网等条件下的非期望低次谐波电流抑制策略开展研究。
本文首先在充分考虑计算、调制延时，利用帕德近似建立了三相并网变
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随着可再生能源并网发电等技术发展，并网变换器应用增加，提高并网变换器的电流质量是一个重要课题。一方面电力电子设备的开关频率进一步提高，但死区时间不能与开关周期等比例减小，增大了死区效应的影响，较高频率的死区谐波增加，要求控制系统能提高谐波电流的抑制能力；另一方面大量的非线性设备并网运行对电网造成污染，电网含背景谐波或不平衡的情况时有存在。鉴于此，本文针对死区效应、电网背景谐波和不平衡电网等条件下的非期望低次谐波电流抑制策略开展研究。
本文首先在充分考虑计算、调制延时，利用帕德近似建立了三相并网变换器在连续时间域的延时等效模型，进而建立了控制环路模型，该模型在系统穿越频率以上有更高的准确度，以便更好分析系统在穿越频率以上频段的响应特性。
随后，分析了死区效应对三相并网变换器网侧电流影响的机理，讨论了改进的PLQPR(Phase Lead Quasi-Proportional Resonance)控制器，其包含相位超前的余弦信号内模，能补偿系统的相位延迟，并提出基于零极点矫正的超前角选择方案。优化的PLQPR控制器相比PR/QPR(Quasi-Proportional Resonance)控制器，稳定裕度更高且动态性能更好，拓宽了电流控制器的控制频率，较传统方法，更大程度上减少了谐波含量。
接着，分析了电网背景谐波和电压不平衡对并网电流的影响机理。在抑制背景谐波方面，使用本文改进的PLQPR控制器和电压前馈结合的策略相比仅使用电压前馈有更强的抑制能力。而不平衡的电网电压将产生功率脉动，导致直流电压的波动，并从调制和直流电压环两个途径产生谐波电流。本文提出基于带阻滤波器的直流电压环改进策略，改进后的系统稳定性变化不大，但可在直流电压波动情况下保证电流质量，从而可在设计变换器时采用更小容量的直流电容。
本文通过仿真和实验验证了所提出的谐波抑制策略的有效性和可行性。
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