CN105720580A - 一种逆变器lcl滤波器的谐波影响抑制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法及装置，该方法包括：建立非特征次谐波复数滤波器模型；将电网电压U_abc输入非特征次谐波复数滤波器模型，生成电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压将电网电流I_abc输入非特征次谐波复数滤波器模型，生成电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流根据非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；根据电抗分量L_g(h_x)计算逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；根据谐振频率f_r计算逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；根据谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过电流带通滤波器模型对谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

Description

一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法及装置

技术领域

本发明是关于滤波器调控技术，具体地，是关于一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法及装置。

背景技术

三相电压型PWM整流器由于具有同时控制直流电压和网侧功率因数的特性，因此广泛应用于蓄电池充放电控制、四象限电机驱动和新能源并网发电等场合。通过采用LCL(电感–电容–电感)滤波器，可使网侧电流满足相应的并网标准，相比于一般的L滤波器，LCL滤波器具有以下特征：可以滤除高频谐波；大功率场合LCL滤波器可以减小体积并节约成本；可以通过加大支路电容的方法进一步减小电感值。

以上特性使得LCL滤波器在大功率领域具有广阔的应用前景。然而，LCL滤波器自身也存在一些应用上的限制和缺点：随着电容支路的增加，整流器的电流控制系统由一阶变为三阶，且控制也更加复杂。同时，在某些高次谐波下，LCL滤波器的总阻抗接近于零，会产生谐振效应，使系统的稳定性受到严重影响，因此需要研究适合LCL滤波器本身的控制策略，以抑制谐振效应的影响，增强系统稳定性。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法及装置，以抑制谐振效应的影响，增强系统稳定性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，所述的谐波影响抑制方法包括：建立非特征次谐波复数滤波器模型；将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；根据所述的谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过所述电流带通滤波器模型对所述的谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

在一实施例中，上述的将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压包括：将所述的电网电压U_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电压

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

在一实施例中，上述的将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流包括：将所述的电网电流I_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电流

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

在一实施例中，上述的根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)，包括：将所述非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入以下公式计算所述的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ha}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.,$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率。

在一实施例中，上述的根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r，包括：通过以下公式计算所述的谐振频率f_r：其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₂＝L_g(h_x)，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，C_f为滤波电容。

在一实施例中，上述的根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r，包括：通过以下公式计算所述的谐振角频率ω_r：ω_r＝2πf_r。

在一实施例中，上述的电流带通滤波器模型的传递函数为： $G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_2{\mathrm{Cs}}^2+1)}{L_1{L}_2{\mathrm{Cs}}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_2{\mathrm{Cs}}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$ 其中， $G_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\ω}}_r/Q}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{r}s/Q+{{\mathrm{\ω}}_r}^2},$ Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数。

本发明实施例还提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，所述的谐波影响抑制装置包括：非特征次谐波复数滤波器模型建立单元，用于建立非特征次谐波复数滤波器模型；非特征次谐波电压生成单元，用于将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压非特征次谐波电流生成单元，用于将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流电阻分量及电抗分量计算单元，用于根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；谐振频率计算单元，用于根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；谐振角频率计算单元，用于根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；电流带通滤波器模型建立单元，用于根据所述的谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过所述电流带通滤波器模型对所述的谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

在一实施例中，上述的非特征次谐波电压生成单元具体用于：将所述的电网电压U_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电压

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

在一实施例中，上述的非特征次谐波电流生成单元具体用于：将所述的电网电流I_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电流

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

在一实施例中，上述的电阻分量及电抗分量计算单元具体用于：将所述非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入以下公式计算所述的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ha}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.,$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率。

在一实施例中，上述的谐振频率计算单元具体用于：通过以下公式计算所述的谐振频率f_r：其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₂＝L_g(h_x)，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，C_f为滤波电容。

在一实施例中，上述的谐振角频率计算单元具体用于：通过以下公式计算所述的谐振角频率ω_r：ω_r＝2πf_r。

在一实施例中，上述的电流带通滤波器模型的传递函数为： $G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_2{\mathrm{Cs}}^2+1)}{L_1{L}_2{\mathrm{Cs}}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_2{\mathrm{Cs}}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$ 其中， $G_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\ω}}_r/Q}{s^2+{\mathrm{\ω}}_{r}s/Q+{{\mathrm{\ω}}_r}^2},$ Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数。

本发明实施例的有益效果在于，通过本发明，不仅可实现对LCL滤波器谐振点的有效抑制，同时还使逆变器具备动态的LCL谐振的抑制能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的逆变器LCL滤波器的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的复数滤波器模型的示意图；

图4为根据本发明实施例的非特征次谐波检测电网阻抗的原理示意图；

图5为根据本发明实施例的电流带通滤波器模型的示意图；

图6为根据本发明实施例的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法和装置。以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，如图1所示，本发明实施例的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法主要包括以下步骤：

步骤101：建立非特征次谐波复数滤波器模型；

步骤102：将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压

步骤103：将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流

步骤104：根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；

步骤105：根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；

步骤106：根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；

步骤107：根据所述的谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过所述电流带通滤波器模型对所述的谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

通过以上描述可知，本发明实施的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，是通过建立复数滤波器有效地检测逆变器LCL滤波器系统中的电网线路阻抗，明确电网线路阻抗后即可确定LCL滤波器的谐振频率；之后基于该谐振频率建立基于电流带通滤波器反馈控制的系统模型，进行基于电网自适应的有源阻尼控制，不仅可实现对LCL滤波器谐振点的有效抑制，同时还使逆变器具备动态的LCL谐振的抑制能力。

以下结合上述每个步骤的具体内容，对本发明实施例的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法进行详细描述。

上述的步骤101，建立非特征次谐波复数滤波器模型。在实际应用中，系统中的电网均不是理想电网，不同条件下线路中都存在不同的电网线路阻抗，而此时电网可以等效成电感和电网串联的模型，如图2所示。而变流器网侧滤波器常采用LCL滤波器，逆变器网侧电感除了包含自身的电感L₂₁，还包括电网线路电感L₂₂，由于不同条件下线路阻抗常常是不同的，这就需要对线路阻抗进行检测，明确系统线路的L₂₂，才可以找到准确的LCL滤波器的谐振点，进而进行有效的有源阻尼控制。

因此，在本发明实施例中，提出基于复数滤波器和非特征次谐波检测电网阻抗的方法。采用复数滤波器提取电压和电流中非特征次谐波分量，能够实现电压和电流中非特征次谐波分量与基波及其特征次谐波分量的解耦提取，检测的电网阻抗也更加准确。本发明实施例中建立的复数滤波器模型如图3所示，该复数滤波器模型可由公式(1)表示：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.---\left(1\right),$

其中，U_αβ为电网电压U_abc变化到αβ坐标轴的分量，分别为电网基波正、负序电压和非特征次谐波电压在αβ坐标轴的分量，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

需要说明的是，图3中及上述公式(1)所表示的是将电网电压U_abc输入到复数滤波器模型生成αβ坐标下的非特征次谐波电压的过程，即上述的步骤102。当将电网电流I_abc输入上述的复数滤波器模型中时，该复数滤波器模型可用公式(2)表示：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.---\left(2\right),$

其中，I_αβ为电网电流I_abc变化到αβ坐标轴的分量，为非特征次谐波电压在αβ坐标轴的分量，即为上述的I_g(h_x)，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

通过上述的公式(2)，将电网电流I_abc输入复数滤波器模型，即可生成电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流即上述的步骤103。

基于上述的复数滤波器模型生成非特征次谐波电压及非特征次谐波电流后，可执行上述的步骤104，根据非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)。

采用非特征次谐波代替特征次谐波检测电网阻抗，可以排除电网背景电压特征次谐波分量与注入谐波分量的相互影响，更利于电网阻抗的准确检测，其原理如图4所示。在图4中，U_g(h_x)、I_g(h_x)为分布式电源输出端口电压和电流中h_x次非特征谐波分量(此处对应基波频率为25Hz)，R_g(h_x)、L_g(h_x)为电网电阻和电抗分量。通过检测逆变器输出端口电压和电流中非特征次谐波的U_g(h_x)、I_g(h_x)在αβ坐标轴的分量实现对电网阻抗的计算。其中，U_g(h_x)即上述的非特征次谐波电压U_α ^h _β ^x，I_g(h_x)即上述的非特征次谐波电流

具体地，将上述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入下述公式(3)，即可计算电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ha}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.---\left(3\right),$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率，可以根据实际需要进行取值，例如：取w_hx＝25Hz，但本发明并不限于此。

上述的步骤105，根据该电抗分量L_g(h_x)计算逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r。具体地，是通过以下的公式(4)计算该谐振频率f_r：

$f_r=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{(L_1+L_2)/\left(L_1{L}_2{C}_f\right)}---\left(4\right),$

其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，L₂₂＝L_g(h_x)；C_f为滤波电容，可通过常用的检测仪器测量获得。

进一步地，通过执行上述步骤106，将计算出的谐振频率f_r代入以下公式(5)即可计算逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r：

ω_r＝2πf_r(5)。

在计算出逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r后，通过上述的步骤106，根据该谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，如图5所示，该电流带通滤波器模型的传递函数为：

$G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_2{\mathrm{Cs}}^2+1)}{L_1{L}_2{\mathrm{Cs}}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_2{\mathrm{Cs}}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$

其中，Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器，在本发明实施例中，可采用PI控制器实现；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数；u_inv和为增益前后逆变器电压，为逆变器电流和并网电流给定值，u_L1、u_L2为电感电压值。在本发明实施例中，假定电网电压三相波形对称，且没有畸变，进而忽略电网电压畸变对电流的影响。

通过该电流带通滤波器模型电流带通滤波器反馈至调制波的有源阻尼方案对谐振频率处增加阻尼作用，可以使得谐振峰能够被有效抑制，从而增强系统运行的稳定性。然而当电网阻抗变化时，LCL滤波器的网侧电感L₂等于于叠加了电网阻抗，滤波器的谐振频率将会因此发生变化，带通滤波器的谐振频率ω₀偏移。此时需要实时监测电网阻抗，动态计算LCL谐振点，将谐振点放大倍数增益衰减，以此实现对电网阻抗自适应的LCL滤波器控制，可以使得谐振峰能够被有效抑制，从而增强系统运行的稳定性。

本发明实施例还提供一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，如图6所示，该谐波影响抑制装置包括：非特征次谐波复数滤波器模型建立单元1、非特征次谐波电压生成单元2、非特征次谐波电流生成单元3、电阻分量及电抗分量计算单元4、谐振频率计算单元5、谐振角频率计算单元6及电流带通滤波器模型建立单元7。

上述的非特征次谐波复数滤波器模型建立单元1用于建立非特征次谐波复数滤波器模型。在实际应用中，系统中的电网均不是理想电网，不同条件下线路中都存在不同的电网线路阻抗，而此时电网可以等效成电感和电网串联的模型，如图2所示。而变流器网侧滤波器常采用LCL滤波器，逆变器网侧电感除了包含自身的电感L₂₁，还包括电网线路电感L₂₂，由于不同条件下线路阻抗常常是不同的，这就需要对线路阻抗进行检测，明确系统线路的L₂₂，才可以找到准确的LCL滤波器的谐振点，进而进行有效的有源阻尼控制。

因此，在本发明实施例中，提出基于复数滤波器和非特征次谐波检测电网阻抗的方法。采用复数滤波器提取电压和电流中非特征次谐波分量，能够实现电压和电流中非特征次谐波分量与基波及其特征次谐波分量的解耦提取，检测的电网阻抗也更加准确。本发明实施例中建立的复数滤波器模型如图3所示，该复数滤波器模型可由公式(1)表示：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.---\left(1\right),$

其中，U_αβ为电网电压U_abc变化到αβ坐标轴的分量，分别为电网基波正、负序电压和非特征次谐波电压在αβ坐标轴的分量，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

需要说明的是，图3中及上述公式(1)所表示的是将电网电压U_abc输入到复数滤波器模型生成αβ坐标下的非特征次谐波电压的过程，可通过上述的非特征次谐波电压生成单元2实现。当将电网电流I_abc输入上述的复数滤波器模型中时，该复数滤波器模型可用公式(2)表示：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.---\left(2\right),$

其中，I_αβ为电网电流I_abc变化到αβ坐标轴的分量，为非特征次谐波电压在αβ坐标轴的分量，即为上述的I_g(h_x)，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

通过上述的公式(2)，将电网电流I_abc输入复数滤波器模型，即可生成电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流可通过上述的非特征次谐波电流生成单元3来实现。

基于上述的复数滤波器模型，生成非特征次谐波电压及非特征次谐波电流后，可通过上述的电阻分量及电抗分量计算单元4，根据非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)。

采用非特征次谐波代替特征次谐波检测电网阻抗，可以排除电网背景电压特征次谐波分量与注入谐波分量的相互影响，更利于电网阻抗的准确检测，其原理如图4所示。图4中，U_g(h_x)、I_g(h_x)为分布式电源输出端口电压和电流中h_x次非特征谐波分量(此处对应基波频率为25Hz)，R_g(h_x)、L_g(h_x)为电网电阻和电抗分量。通过检测逆变器输出端口电压和电流中非特征次谐波的U_g(h_x)、I_g(h_x)在αβ坐标轴的分量 实现对电网阻抗的计算。其中，U_g(h_x)即上述的非特征次谐波电压I_g(h_x)即上述的非特征次谐波电流

具体地，上述的电阻分量及电抗分量计算单元4用于将非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入下述公式(3)，即可计算电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ha}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.---\left(3\right),$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率，可以根据实际需要进行取值，例如：取w_hx＝25Hz，但本发明并不限于此。

在电阻分量及电抗分量计算单元4计算获得电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)后，可由上述的谐振频率计算单元5，根据该电抗分量L_g(h_x)计算逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r。具体地，谐振频率计算单元5是通过以下的公式(4)计算该谐振频率f_r：

$f_r=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{(L_1+L_2)/\left(L_1{L}_2{C}_f\right)}---\left(4\right),$

其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，L₂₂＝L_g(h_x)；C_f为滤波电容，可通过常用的检测仪器测量获得。

进一步地，上述的谐振角频率计算单元6将计算出的谐振频率f_r代入以下公式(5)即可计算逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r：

ω_r＝2πf_r(5)。

在计算出逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r后，上述的电流带通滤波器模型建立单元7，根据该谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，如图5所示，该电流带通滤波器模型的传递函数为：

$G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_2{\mathrm{Cs}}^2+1)}{L_1{L}_2{\mathrm{Cs}}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_2{\mathrm{Cs}}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$

其中，Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器，在本发明实施例中，可采用PI控制器实现；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数；u_inv和为增益前后逆变器电压，为逆变器电流和并网电流给定值，u_L1、u_L2为电感电压值。在本发明实施例中，假定电网电压三相波形对称，且没有畸变，进而忽略电网电压畸变对电流的影响。

通过该电流带通滤波器模型电流带通滤波器反馈至调制波的有源阻尼方案对谐振频率处增加阻尼作用，可以使得谐振峰能够被有效抑制，从而增强系统运行的稳定性。然而当电网阻抗变化时，LCL滤波器的网侧电感L₂等于于叠加了电网阻抗，滤波器的谐振频率将会因此发生变化，带通滤波器的谐振频率ω₀偏移。此时需要实时监测电网阻抗，动态计算LCL谐振点，将谐振点放大倍数增益衰减，以此实现对电网阻抗自适应的LCL滤波器控制，可以使得谐振峰能够被有效抑制，从而增强系统运行的稳定性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，所述的谐波影响抑制方法包括：

建立非特征次谐波复数滤波器模型；

将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压

将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流

根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；

根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；

根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；

根据所述的谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过所述电流带通滤波器模型对所述的谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

2.根据权利要求1所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压包括：

将所述的电网电压U_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电压

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

3.根据权利要求2所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流包括：

将所述的电网电流I_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电流

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

4.根据权利要求3所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)，包括：

将所述非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入以下公式计算所述的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.,$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率。

5.根据权利要求4所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r，包括：

通过以下公式计算所述的谐振频率f_r：

$f_r=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{(L_1+L_2)/\left(L_1{L}_2{C}_f\right)},$

其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₂＝L_g(h_x)，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，C_f为滤波电容。

6.根据权利要求5所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r，包括：

通过以下公式计算所述的谐振角频率ω_r：

ω_r＝2πf_r。

7.根据权利要求6所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制方法，其特征在于，所述电流带通滤波器模型的传递函数为：

$G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_{2}C{s}^2+1)}{L_1{L}_{2}C{s}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_{2}C{s}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$

其中，Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数。

8.一种逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的谐波影响抑制装置包括：

非特征次谐波复数滤波器模型建立单元，用于建立非特征次谐波复数滤波器模型；

非特征次谐波电压生成单元，用于将电网电压U_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电压U_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电压

非特征次谐波电流生成单元，用于将电网电流I_abc输入所述的非特征次谐波复数滤波器模型，生成所述电网电流I_abc在αβ坐标下的非特征次谐波电流

电阻分量及电抗分量计算单元，用于根据所述的非特征次谐波电压及非特征次谐波电流计算电网线路的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)；

谐振频率计算单元，用于根据所述的电抗分量L_g(h_x)计算所述逆变器LCL滤波器的谐振频率f_r；

谐振角频率计算单元，用于根据所述的谐振频率f_r计算所述逆变器LCL滤波器的谐振角频率ω_r；

电流带通滤波器模型建立单元，用于根据所述的谐振角频率ω_r建立电流带通滤波器模型，通过所述电流带通滤波器模型对所述的谐振频率f_r增加阻尼作用，抑制谐振峰。

9.根据权利要求8所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的非特征次谐波电压生成单元具体用于：

将所述的电网电压U_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电压

$\left\{\begin{array}{c}\frac{U_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{U_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

10.根据权利要求9所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的非特征次谐波电流生成单元具体用于：

将所述的电网电流I_abc代入以下公式生成所述的非特征次谐波电流

$\left\{\begin{array}{c}\frac{I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{abc}}}=C+\frac{C-1}{A-1}+\frac{C-1}{B-1}\\ A=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s-j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ B=\frac{{\mathrm{\ω}}_c}{s+j{\mathrm{\ω}}_0+{\mathrm{\ω}}_c}\\ C=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}{s+j{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hc}}}\end{array}\right.,$

其中，w₀为电网电压基波角频率，w_c为基波滤波器截止角频率，w_hc为非特征次谐波滤波器截止角频率。

11.根据权利要求10所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的电阻分量及电抗分量计算单元具体用于：

将所述非特征次谐波电压及非特征次谐波电流代入以下公式计算所述的电阻分量R_g(h_x)及电抗分量L_g(h_x)：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}+j{U}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ I_{\mathrm{\α\β}}^{\mathrm{hx}}=I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+j{I}_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\\ R_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}{I}_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\\ L_g\left(h_x\right)=\frac{U_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}-U_{\mathrm{g\α}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}{I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{ga}}^{\mathrm{hx}}+I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}\·I_{\mathrm{g\β}}^{\mathrm{hx}}}\·\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{hx}}}\end{array}\right.,$

其中，分别为非特征次谐波电压在α、β坐标轴的分量；分别为非特征次谐波电流在α、β坐标轴的分量；w_hx为非特征次谐波角频率。

12.根据权利要求11所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的谐振频率计算单元具体用于：

通过以下公式计算所述的谐振频率f_r：

$f_r=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{(L_1+L_2)/\left(L_1{L}_2{C}_f\right)},$

其中，L₁为逆变器侧电感，L₂＝L₂₁+L₂₂，L₂₂＝L_g(h_x)，L₂₁为电网侧电感，L₂₂为电网线路电感，C_f为滤波电容。

13.根据权利要求12所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述的谐振角频率计算单元具体用于：

通过以下公式计算所述的谐振角频率ω_r：

ω_r＝2πf_r。

14.根据权利要求13所述的逆变器LCL滤波器的谐波影响抑制装置，其特征在于，所述电流带通滤波器模型的传递函数为：

$G_{\mathrm{ifed}}\left(s\right)=G_c\left(s\right)\frac{k_{\mathrm{pwm}}(L_{2}C{s}^2+1)}{L_1{L}_{2}C{s}^3+(L_1+L_2)s+k_T{L}_{2}C{s}^2{G}_{\mathrm{BPF}}\left(s\right)},$

其中，Q为品质因数，Q∈(0,1)；G_c(s)为电流误差调节器；k_pwm为PWM比例增益，k_pwm＝U_dc/U_cm，U_dc为直流母线电压，U_cm为调制波幅值；k_T为电流反馈比例系数。