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风能可以持续循环利用且清洁无污染,是理想的传统化石能源的替代能源。风电场与风电机组多处于偏远地区,须经长传输线接入电网,属弱网工况。弱网下电网等效的阻抗变动将影响并网电流控制,研究风电稳定并弱网具有重要现实意义。直驱风电机组多采用LCL滤波器替代单L滤波器,弱网下LCL的控制策略更为复杂和困难。首先,研究弱网下LCL的稳定性。稳定是对控制系统最基本的要求,LCL的谐振峰容易导致控制系统不稳定,需要实施相应的有源阻尼策略。有源阻尼主要有基于滤波器有源阻尼和多环路有源阻尼。基于滤波器的有源阻尼,滤波器阻尼特性随着电网等效阻抗变动有可能失效,不适用于弱网。多环路有源阻尼中的离散状态空间反馈有源阻尼,可以针对电网等效阻抗变动灵活配置系统零极点,可以适用于弱网。本文根据系统开环特性提出了极点配置的配置目标,提出了三个约束条件,推导了约束不等式,给出了系统零极点配置的具体方法。其次,研究弱网下电网谐波抑制策略。在系统稳定的基础上研究电网谐波抑制技术,以提高并网电流电能质量。LCL电网谐波抑制方案主要有基于比例谐振(PR)控制器谐波抑制方案和电网电压前馈谐波抑制方案。基于PR控制器谐波抑制方案,受系统带宽限制,PR控制器容易使系统失稳,不适用于弱网。电网电压前馈谐波抑制方案,不会影响前向通道,不会影响系统稳定性。本文考虑了离散控制系统中采样延时和控制延时,在离散域中推导了电网电压全前馈表达式,分析了其导纳特性。然后,研究电网电压观测器与系统参数鲁棒性。电网电压观测器观测出电网电压,替代检测不到的电网电压,作为前馈通道的输入。本文阐明了电网电压观测器的原理,给出了电网电压观测器的设计方法,分析了电网电压观测器的弱网适用性。本文分析了阻尼特性、电网电压前馈和系统总体控制的参数鲁棒性。最后,根据整个控制系统的理论分析结果,进行了仿真分析和实验验证。