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随着化石能源紧缺和环境污染恶化,开发和利用新能源已成为人类社会发展的当务之急。利用可再生能源进行并网发电是当今社会密切关注的焦点。并网逆变器作为直-交能量变换、桥接新能源发电设备与电网的关键设备,其性能直接影响电网运行的稳定性和电能质量。因此,开展并网逆变器的设计与分析研究有着重大的理论和工程实际意义。设计了一种改进的LLCL滤波器。在分析新型高阶LLCL滤波器结构和性能的基础上,结合滤波器谐振尖峰的几种无源阻尼法,在传统LLCL滤波器中引入电容电流反馈控制有源阻尼环节,改进了LLCL滤波器结构,并设计了相应的滤波器参数。设计了LLCL滤波三相并网逆变器的控制策略。针对LLCL滤波,无源阻尼控制策略不仅会给系统带来额外的损耗,而且会影响滤波器的性能。为此,提出将以滤波电容电流为内环反馈、电网电流为外环反馈的电流双闭环控制策略运用于改进的LLCL滤波SiC MOSFET逆变器。通过极点配置法整定控制系统参数,根据根轨迹和伯德图详细分析了系统的稳定性。构建了LLCL滤波三相并网逆变器仿真模型。在Matlab/Simulink平台上,对比分析了LLCL滤波器和LCL滤波器在三相并网逆变器中的滤波性能,并进行了三相并网逆变系统的动态响应仿真,验证了设计的控制方案和系统参数的有效性。分别基于IGBT和SiC MOSFET开关管,搭建了5kW/220V的LLCL滤波三相并网逆变器实验样机。分别采用SKM75GB12V型号的IGBT开关管和C2M0080120D型号的SiC MOSFET开关管,搭建了电流双闭环控制的三相并网逆变器。分别设计了逆变器的主电路、开关管驱动电路和其它外围电路。然后分析对比了两种逆变器的特性,验证了输出滤波器的性能与系统稳定性。本文设计的高阶LLCL滤波三相并网逆变器结构,并采用适合高频场合的新型功率器件Si C MOSFET实现样机搭建。这种逆变器在满足电能质量的前提下,与传统的LCL滤波IGBT并网逆变器相比,其滤波器总电感量减小了78.3%,提高了功率密度。同时,对其采用的电流双闭环控制策略不仅能有效抑制LLCL滤波器的谐振尖峰,而且能保证并网逆变系统良好的稳定性和动态特性。实验结果验证了设计方案的有效性与可行性。