基于模态分析和虚拟支路法的串联谐波谐振分析 被引量：41

1

作者 周辉 吴耀武 +1 位作者 娄素华 熊信艮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第28期84-89,共6页

串联谐振与并联谐振共同组成谐振问题的两个重要分支。模态分析为解决谐振问题提供了新思路。该文指出,由于串联谐振的发生与回路阻抗的密切关系,利用模态分析法(简称模态法)解串联谐振问题时应使用回路阻抗矩阵,而非节点阻抗矩阵。阐... 串联谐振与并联谐振共同组成谐振问题的两个重要分支。模态分析为解决谐振问题提供了新思路。该文指出,由于串联谐振的发生与回路阻抗的密切关系,利用模态分析法(简称模态法)解串联谐振问题时应使用回路阻抗矩阵,而非节点阻抗矩阵。阐明分析串联谐振时,网络拓扑结构不断改变的实质。提出一种结合模态分析和"虚拟支路法"来分析网络回路阻抗矩阵以获得串联谐振频率及相关支路信息的方法。该方法继承模态法解谐波谐振问题的优点并对之是补充和完善,使模态分析与目前通用的频谱分析并列,成为可完整解决谐振问题的方法。测试系统研究和实际应用均证明该文所提出方法的正确性和适用性。研究结果可作为分析谐波谐振问题的基本方法,还可用于滤波器装置的谐振频率校验。 展开更多

关键词 电力系统 谐波谐振 串联谐振 并联谐振 模态分析 虚拟支路法

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基于支路法的串联谐振分析 被引量：6

2

作者 王斌 姜晓锋 +1 位作者 高仕斌 邱忠才 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1021-1026,共6页

为有效分析电力系统串联谐振引起的支路谐波过电流问题,提出了基于支路法的串联谐振分析方法,应用该方法对三母线系统和IEEE14节点系统进行了测试分析,并与成熟的模态分析法,即通过求解网络导纳奇异矩阵特征根分析谐振机理的方法进行了... 为有效分析电力系统串联谐振引起的支路谐波过电流问题,提出了基于支路法的串联谐振分析方法,应用该方法对三母线系统和IEEE14节点系统进行了测试分析,并与成熟的模态分析法,即通过求解网络导纳奇异矩阵特征根分析谐振机理的方法进行了比较.利用串联支路出现导纳极大值获得的谐振频率与利用模态分析法得到的谐振频率相近这一结果表明,提出的方法能准确地识别电力系统中的串联谐振频率,有效分析串联谐振问题,具有较好的实用性. 展开更多

关键词 支路法 串联谐振 IEEE14节点 频谱分析 模态分析

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LLC谐振变换器典型分析方法对比 被引量：12

3

作者 颜湘武 刘新新 +1 位作者 孙磊 吕正 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2020年第4期128-132,共5页

LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关,对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法,但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。... LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关,对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法,但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。该文首先分析这2种方法的原理;然后,在PSIM环境下对LLC谐振变换器工作模态进行仿真分析;基于LLC运行模态,在仿真电路中对比2种方法下的电压增益精确性;最后,基于峰值电压增益选择谐振参数,搭建1.5 kW/28 V输出等级的实验样机。实验结果表明,在下谐振区,基波近似法的电压增益比实际低10%~15%,而运行模态分析法迭代出的电压增益在全频率范围内与实际增益具有高度一致性,且基于运行模态分析法得到的谐振参数应用于样机时具有更高的效率。 展开更多

关键词 LLC谐振变换器 基波近似法 模态分析 电压增益精确性

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基于半功率带宽法的改进模态分析法 被引量：2

4

作者 王乐天 薛嘉辰 +3 位作者 张梦琪 赵斌 刘振 李永刚 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期129-142,共14页

现有模态分析法仅根据模态阻抗的幅值大小判断谐波谐振程度,可能导致错误的分析结论。针对此局限性,提出一种改进模态分析法,引入半功率带宽法对模态分析结果进行进一步求解和改进。首先,介绍模态分析法概念;然后,基于半功率带宽法对谐... 现有模态分析法仅根据模态阻抗的幅值大小判断谐波谐振程度,可能导致错误的分析结论。针对此局限性,提出一种改进模态分析法,引入半功率带宽法对模态分析结果进行进一步求解和改进。首先,介绍模态分析法概念;然后,基于半功率带宽法对谐振进行分析,并提出改进模态分析法,引入性能指标对谐波谐振程度进行判定;接着,对多并网逆变器进行建模,构建系统节点导纳矩阵;最后,通过理论分析和仿真验证,在MATLAB/Simulink中搭建仿真系统,验证现有模态分析法的局限性和本文方法的有效性。结果表明,谐波谐振程度同时受到模态阻抗幅值和阻尼比的影响,通过提出的改进模态分析法可实现系统谐波谐振程度的评估。 展开更多

关键词 模态分析法 半功率带宽法 谐波谐振 多并网逆变器 阻尼比

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基于修正模态法的支路串联谐振识别 被引量：1

5

作者 艾永乐 韩朝阳 +2 位作者 李帅 姜志彬 武稼祥 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期146-152,共7页

针对电力系统支路串联谐振识别难的问题,提出了修正节点导纳矩阵模态法的支路串联谐振识别方法。首先,在使用网络矩阵模态法识别节点并联和回路串联谐振点时,发现其对应谐振点重合;经理论分析发现,支路阻抗比越小,对应的回路串联和节点... 针对电力系统支路串联谐振识别难的问题,提出了修正节点导纳矩阵模态法的支路串联谐振识别方法。首先,在使用网络矩阵模态法识别节点并联和回路串联谐振点时,发现其对应谐振点重合;经理论分析发现,支路阻抗比越小,对应的回路串联和节点并联谐振点重合度越高。然后,对于支路串联谐振,通过使用添加虚拟支路的方法将其转化为回路串联谐振,并利用系统串并联谐振重合的理论,进一步转化为并联谐振识别。最后,通过对三节点系统和 IEEE14节点系统的仿真分析,验证了该谐振识别的可行性和正确性。 展开更多

关键词 谐振模态分析法(rma) 支路串联谐振 节点导纳矩阵 回路阻抗矩阵 阻抗比

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考虑谐波源支路类型的谐波谐振分析方法 被引量：13

6

作者 唐力 胡海涛 +2 位作者 李朝阳 赵越 何正友 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期132-147,共16页

建立准确的系统节点导纳矩阵是分析电力系统谐波谐振问题的前提条件,其中不同的谐波源建模方法将影响节点导纳矩阵参数,进而影响系统的谐波谐振分析结果。文中首先考虑实际谐波源类型,按谐波源支路有无阻抗、支路为串联或并联支路形成了... 建立准确的系统节点导纳矩阵是分析电力系统谐波谐振问题的前提条件,其中不同的谐波源建模方法将影响节点导纳矩阵参数,进而影响系统的谐波谐振分析结果。文中首先考虑实际谐波源类型,按谐波源支路有无阻抗、支路为串联或并联支路形成了4种谐波源支路类型;然后推导了考虑不同谐波源支路类型的节点导纳矩阵的建立方法,所建节点导纳矩阵对串联谐振和并联谐振分析均适用;分别运用谐振模态分析法及节点电压法对系统进行并联谐振和串联谐振分析,可揭示系统中更多潜在的串、并联谐振频率,并且在分析串联谐振时矩阵维数较低,易于建模,分析方法统一。测试系统和工业配电系统均证明了所提出方法的正确性和适用性。 展开更多

关键词 谐波 串联谐振 并联谐振 谐波源支路 模态分析 节点电压法

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考虑直流子网影响的交直流混合微电网谐振特性分析 被引量：5

7

作者 杨向真 张徐进博 +3 位作者 杜燕 施永 陶燕 刘灿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期713-726,共14页

交直流混合微电网是未来配电网的重要组成形式。由于直流子网在混合微电网中所占比重提高,势必会对并网模式下的交直流混合微电网的谐振特性产生影响,而利用频域分析法需建立基于交直流混合微电网的高阶传递函数,建模困难。为了解决上... 交直流混合微电网是未来配电网的重要组成形式。由于直流子网在混合微电网中所占比重提高,势必会对并网模式下的交直流混合微电网的谐振特性产生影响,而利用频域分析法需建立基于交直流混合微电网的高阶传递函数,建模困难。为了解决上述问题,提出了直流子网和互联变流器(interlinking converter,ILC)融合阻抗建模方法,建立了并网模式下交直流混合微电网系统的等效阻抗模型,利用模态分析法计算出系统谐振频率、参与因子以及参数灵敏度等谐振特性,进一步分析了ILC和直流子网参数变化对系统谐振特性的影响。分析表明,ILC和直流子网部分参数变化会大幅改变系统的谐振频率及谐振峰值。结论不仅有利于谐波谐振的治理,同时也为系统参数的设计提供了依据。最后在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了交直流混合微电网仿真模型,验证所进行的谐振模态分析及参数变化对谐振特性影响的正确性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 等效阻抗模型 谐振 模态分析法 互联变流器

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柔性直流送出的海上风电场谐波谐振问题分析 被引量：11

8

作者 杨林刚 徐志辉 +3 位作者 王霄鹤 邢法财 徐政 杨林超 《广东电力》 2020年第7期1-10,共10页

当海上风电经柔性直流系统送出时,风电场内部存在众多响应速度快、频率范围广的电力电子设备,可能会引发谐波谐振问题,为此以国内某海上风电场为例,采用模态分析法对其不同运行工况下的谐波谐振问题进行了分析。首先建立其内部各元件的... 当海上风电经柔性直流系统送出时,风电场内部存在众多响应速度快、频率范围广的电力电子设备,可能会引发谐波谐振问题,为此以国内某海上风电场为例,采用模态分析法对其不同运行工况下的谐波谐振问题进行了分析。首先建立其内部各元件的谐波阻抗模型,重点分析了鼠笼型异步风力发电机和模块化多电平换流器的谐波阻抗特性;其次,介绍了谐波谐振分析的主要研究方法,说明了模态分析法的基本原理;最后采用模态分析法进行分析。研究结果表明:在100~3000 Hz频率范围内,风电场内部可能存在多个谐振频率点,且这些谐振频率点主要与海缆参数相关,与风力发电机和换流器无关;同时,不同运行工况下由于电气回路的改变,海上风电场内部的谐振频率点有所变化,但这些变化比较明确,若原有谐振频率点的谐振回路不存在,则该谐振频率点消失。 展开更多

关键词 海上风电 直流输电 模块化多电平换流器 谐波谐振 模态分析法

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考虑系统参数不确定性的谐波谐振监测点优化配置方法 被引量：8

9

作者 蒋海玮 徐永海 +3 位作者 何志轩 陶顺 常潇 王金浩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期141-151,共11页

在考虑电力系统不同类型元件参数取值具有不确定性的前提下,提出一种电力系统潜在并联谐波谐振监测点的优化配置方法。首先,基于谐波谐振模态分析介绍了并联谐波谐振可观性的相关概念;然后,根据不同类型元件参数的随机模型,应用谐波谐... 在考虑电力系统不同类型元件参数取值具有不确定性的前提下,提出一种电力系统潜在并联谐波谐振监测点的优化配置方法。首先,基于谐波谐振模态分析介绍了并联谐波谐振可观性的相关概念;然后,根据不同类型元件参数的随机模型,应用谐波谐振模态分析法和蒙特卡洛法,构建了概率性谐振监测矩阵;进而,定义并量化了谐振可观性指标和可观性-成本权衡因子,并在此基础上提出了谐波谐振监测点优化配置方法。该方法可以使配置方案在所需监测装置数满足投资成本限制的条件下,实现谐波谐振可观性和投资成本经济性两者之间的协调优化。最后,基于IEEE 30节点测试系统对所提方法进行了仿真分析,并将所提方法与传统方法得到的配置结果进行了比较,验证了所提方法的合理性与优越性。 展开更多

关键词 并联谐波谐振 监测点优化配置 不确定性 谐振模态分析 蒙特卡洛法 概率性谐振监测矩阵 可观性指标 权衡因子

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电力系统中压电网谐振关键元器件评估 被引量：1

10

作者 周子康 陶顺 +2 位作者 薛超凡 袁威 徐永海 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第2期127-137,共11页

模态分析法可以获得最丰富的谐振信息,现有灵敏度分析方法可以得到每种元器件对谐振影响程度的排序,但无法明确辨别谐振关键元件和谐振电路。首先,通过推导对各参与因子的物理意义进行了解释,归纳了现有的2种灵敏度分析方法;然后,考虑... 模态分析法可以获得最丰富的谐振信息,现有灵敏度分析方法可以得到每种元器件对谐振影响程度的排序,但无法明确辨别谐振关键元件和谐振电路。首先,通过推导对各参与因子的物理意义进行了解释,归纳了现有的2种灵敏度分析方法;然后,考虑不同属性元器件取值范围的差异性及逆变器外特性的影响,提出了一种适用于配电网谐振关键元件和电路的识别方法;最后,通过算例分析和PSCAD仿真结果,验证了所得谐振关键元器件的准确性。该方法可以较为准确地识别出系统固有谐振的关键元器件,为研究谐波谐振问题及其抑制、事故调查分析等提供参考。 展开更多

关键词 模态分析法 灵敏度分析 谐波谐振 谐振关键元件 谐振关键电路

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弱电网下多并网逆变器谐振失稳研究综述 被引量：12

11

作者 李建文 阮筱菲 +2 位作者 李永刚 纪烨晴 孙伟 《现代电力》 北大核心 2020年第2期187-196,共10页

并网逆变器引入的谐振问题将直接影响并网电流质量和系统的稳定运行。该文从并网逆变器系统稳定性分析方法、稳定性影响因素和谐振分析方法三方面进行综述。首先介绍了并网逆变器拓扑和控制方法。其次,对比了状态空间法和阻抗分析法在... 并网逆变器引入的谐振问题将直接影响并网电流质量和系统的稳定运行。该文从并网逆变器系统稳定性分析方法、稳定性影响因素和谐振分析方法三方面进行综述。首先介绍了并网逆变器拓扑和控制方法。其次,对比了状态空间法和阻抗分析法在并网逆变器系统稳定性分析中的应用,研究了并网逆变器输出阻抗建模方法。然后,分析了电网阻抗、逆变器参数、锁相环、逆变器并联数量等因素对并网逆变器系统稳定性的影响。最后,采用传统频域分析法和模态分析法分别分析了多并网逆变器系统的谐振失稳机理,探索了模态分析法在多并网逆变器系统谐振分析中的优势及应用前景。 展开更多

关键词 并网逆变器 弱电网 谐振 稳定性 阻抗分析法 模态分析

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串联负载谐振式DBD型臭氧发生器电源 被引量：5

12

作者 唐雄民 孟志强 彭永进 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期87-89,128,共4页

为解决DBD型臭氧发生器工频升压供电方案的效率低、设备体积庞大和对电网注入大量谐波的问题,采用串联负载谐振式供电电源的方案,通过结合电源开关器件的通断和DBD负载放电与不放电状态,详细分析了工作在完全谐振状态下的串联负载谐振式... 为解决DBD型臭氧发生器工频升压供电方案的效率低、设备体积庞大和对电网注入大量谐波的问题,采用串联负载谐振式供电电源的方案,通过结合电源开关器件的通断和DBD负载放电与不放电状态,详细分析了工作在完全谐振状态下的串联负载谐振式DBD电路,得出了整个电路在完全谐振状态下的各个工作模态;基于模态分析推导了一系列等式。由推导和分析得出了电路谐振时臭氧发生器承受的最高电压、每个周期的放电功率、与串接的补偿电感无关的特性、DBD负载放电功率、DBD负载参数的调节特性;最后给出了较为实用的工程设计公式。这些研究可供合理设计串联负载谐振式DBD型臭氧发生器的供电电源及分析不同控制方式下DBD电路的工作模态参考。 展开更多

关键词 DBD法 臭氧发生器 谐振 串联逆变器 模态分析

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考虑智能配电网谐波谐振模式不确定性的抑制措施 被引量：6

13

作者 余光正 林涛 +1 位作者 陈汝斯 徐遐龄 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期60-66,共7页

智能配电网的操作运行,如智能配电网中分布式电源的分期接入等,可能导致电网节点导纳矩阵的特征值发生变化,使电网谐波谐振模式发生变化,谐振频率发生偏移,采用模态分析法及常规的抑制措施难以有效应对。针对这一问题,提出了一种无源滤... 智能配电网的操作运行,如智能配电网中分布式电源的分期接入等,可能导致电网节点导纳矩阵的特征值发生变化,使电网谐波谐振模式发生变化,谐振频率发生偏移,采用模态分析法及常规的抑制措施难以有效应对。针对这一问题,提出了一种无源滤波器优化策略。以目标模式模态阻抗幅值最小化为优化目标建立优化模型,并利用改进模拟植物生长算法(PGSA)对优化模型进行求解。利用IEEE 14节点标准系统构造测试算例,对所提方法进行验证并与传统方法进行对比,结果表明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 智能配电网 谐波谐振 模态分析法 分布式电源 智能优化算法

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多模式次同步谐振扰动清除时序对轴系扭矩放大的影响 被引量：2

14

作者 翁宗林 卢继平 +4 位作者 乔梁 高道春 谢应昭 徐兵 尹远 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1-6,12,共7页

针对多模式次同步谐振中暂态扭矩放大现象,将轴系扭矩视为轴系对冲击力的响应,建立了一个轴系扭矩与扰动清除时间关系的简化四自由度模型。对该模型运用模态分析法,推导得到了轴系扭矩与扰动清除时间关系的显式表达式。研究结果表明:扰... 针对多模式次同步谐振中暂态扭矩放大现象,将轴系扭矩视为轴系对冲击力的响应,建立了一个轴系扭矩与扰动清除时间关系的简化四自由度模型。对该模型运用模态分析法,推导得到了轴系扭矩与扰动清除时间关系的显式表达式。研究结果表明:扰动所激发的发电机轴系各自然振荡频率均以余弦形式参与轴系扭振,并且在其自振荡频率半周期的偶数倍时切除扰动,则可使轴系扭矩峰值取得较小值。运用PSCAD/EMTDC对上都串补系统进行仿真,验证了该结论的正确性。 展开更多

关键词 多模式次同步谐振 扰动清除时序 轴系扭矩放大 模态分析法

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石英半球型微谐振器的仿真与加工 被引量：2

15

作者 邢亚亮 张卫平 +3 位作者 唐健 孙殿竣 刘朝阳 欧彬 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第4期553-556,共4页

该文对石英半球型微谐振器进行了模态仿真,分析了前十阶振型及适合陀螺工作的模态,讨论了谐振器壁厚变化对四波腹模态谐振频率的影响。利用吹玻璃法和湿法腐蚀制作了石英半球型微谐振器,跟踪不同的腐蚀速率得出湿法腐蚀可精确控制壁厚... 该文对石英半球型微谐振器进行了模态仿真,分析了前十阶振型及适合陀螺工作的模态,讨论了谐振器壁厚变化对四波腹模态谐振频率的影响。利用吹玻璃法和湿法腐蚀制作了石英半球型微谐振器,跟踪不同的腐蚀速率得出湿法腐蚀可精确控制壁厚的结论。测试腐蚀后的谐振器表面粗糙度仅为0.581nm,保留了原子级别的光滑度。 展开更多

关键词 石英半球型微谐振器 半球谐振陀螺 模态分析 湿法腐蚀

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间谐波源对地导纳对配电网并联谐振影响研究 被引量：2

16

作者 李博强 刘开培 +4 位作者 林焱 彭雅洁 黄道姗 林芳 秦亮 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2022年第3期94-101,共8页

间谐波源对地导纳幅值很小,因此传统并联谐振分析一般忽略间谐波源对地导纳。如果间谐波源对地导纳对并联谐振的影响较大,则忽略间谐波源对地导纳可能会严重降低并联谐振分析结果的准确性。为证明并联谐振分析计入间谐波源对地导纳的必... 间谐波源对地导纳幅值很小,因此传统并联谐振分析一般忽略间谐波源对地导纳。如果间谐波源对地导纳对并联谐振的影响较大,则忽略间谐波源对地导纳可能会严重降低并联谐振分析结果的准确性。为证明并联谐振分析计入间谐波源对地导纳的必要性,该文基于IEEE 33节点配电网模型建立并联谐振测试系统,开展间谐波源对地导纳对配电网并联谐振影响的研究。基于模态分析法发现特定节点处间谐波源对地导纳能够明显影响并联谐振,通过灵敏度分析,发现在特定节点处间谐波源对地导纳虚部对并联谐振的影响较大,揭示了间谐波源对地导纳显著影响并联谐振的本质原因,并验证了配电网并联谐振分析计入间谐波源对地导纳的必要性。 展开更多

关键词 间谐波源对地导纳 并联谐振分析 模态分析法 灵敏度分析

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逆变器并网系统谐振特性及预防措施 被引量：9

17

作者 王喆 严欢 +2 位作者 邰克强 苏舟 钟帆 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2023年第7期99-107,共9页

作为新能源接入系统主要接口的逆变器,并网后不仅产生大量谐波电流,而且将改变系统阻抗特性,增大谐振的风险,为挖掘并网后的谐振特性并预防谐振事故的发生,首先结合阻抗法与传递函数法对逆变器并网系统建立阻抗模型;然后将循环模态分析... 作为新能源接入系统主要接口的逆变器,并网后不仅产生大量谐波电流,而且将改变系统阻抗特性,增大谐振的风险,为挖掘并网后的谐振特性并预防谐振事故的发生,首先结合阻抗法与传递函数法对逆变器并网系统建立阻抗模型;然后将循环模态分析运用于模型求解,探究并网逆变器中的控制参数及滤波参数对系统谐振分布的影响;将循环模态分析与改进粒子群算法结合,提出一种以系统预防谐振、降低逆变器成本为目标的优化设计法,将优化结果代入Matlab仿真模型,结果表明:优化后,不仅LCL滤波器的既有谐振点被消除,而且使系统输电线引起的谐振得到了有效抑制,证明了设计方法的有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器 谐振特性 阻抗模型 循环模态分析 抑制谐振 优化设计法

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