提升并网逆变器在弱电网下稳定性的惯性锁相环策略

针对光伏发电系统在弱电网条件下,由于锁相环(PLL)型并网逆变器的低阻尼与低惯量导致的稳定性差问题,提出一种新型惯性锁相环(IPLL)结构以增强系统稳定性。首先,介绍弱电网下三相LC滤波并网逆变器的主电路拓扑结构及锁相控制环路;其次,通过引入惯性控制参数来提高系统的阻尼和惯量,进而提出一种新型惯性锁相环结构,并建立其数学模型,分析单位阶跃响应特性;最后,通过仿真和实验验证了IPLL在增强系统稳定性方面的有效性。仿真结果显示,新型IPLL在不同短路比条件下均能显著增强并网逆变器的稳定性,减少电压和电流的振荡幅度。实验结果表明,与传统PLL相比,IPLL在弱电网和极弱电网条件下能够更快地实现系统稳定,显著提升了系统的抗扰动能力和鲁棒性,进一步验证了IPLL的有效性。