[發明專利]一種新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略

在審

• 申請號: 201611074421.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108123447A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 趙吉彬
• 申請（專利權）人: 趙吉彬
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略，其特征在于該策略忽略了 LCL 濾波器本身存在的諧振問題，采用無源阻尼和有源虛擬阻尼電阻并聯方案，抑制 LCL 濾波器產生的諧波，提高并網電壓和電流的穩定性。通過準比例諧振與有源阻尼相結合的控制策略，提高電網并網系統的動穩態性能，減少額外的功率損耗。通過建立無源和有源的系統控制模型，構建開閉環傳遞函數，從而求出前饋系數。本發明的策略能更好抑制諧波，不額外增加功率損耗，能提高系統的動穩態性能，降低并網電流和電壓的諧波含量，抗干擾能力較強，為準比例諧振控制中抑制 LCL 自身的諧波提供了一種新方法。

技術領域

本發明屬于諧振抑制領域，尤其涉及一種采用無源阻尼和有源虛擬阻尼電阻并聯方案的新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略。背景技術隨著經濟發展，全球的不可再生能源危機日益加劇，可再生清潔能源得到廣泛關注。太陽能作為清潔、無污染的自然資源被廣泛應用。光伏發電需要光伏并網逆變技術，將太陽能產生的直流電通過并網逆變器轉換成交流電，實現并網發電。逆變器是太陽能電源與電網接口的重要裝置，其性能優劣對電能質量和電網安全穩定起著至關重要的作用。

逆變器通過LCL濾波器直接與電網相連，且逆變過程和LCL濾波器本身都產生大量的諧波，導致電能質量下降和電網不能穩定運行。LCL為一個三階系統，自身存在一個無阻尼諧振點，需采用阻尼措施維持系統穩定。阻尼措施主要分為有源阻尼和無源阻尼兩大類：有源阻尼通過采樣濾波電容電壓或電流信號作為內環反饋來實現LCL諧振點的抑制，雖然不存在損耗的問題，但是增加了控制的復雜度和額外的傳感器；無源阻尼通過在濾波電容支路串聯或并聯阻尼電阻來實現諧振電流的抑制，控制策略簡單可靠，得到了更廣泛的應用。有學者提出準比例諧振控制策略來提高電網電壓的抗諧波能力和系統的穩定性，但未考慮LCL濾波器自身的諧振對整個系統產生的影響。

發明內容

本發明就是針對上述問題，設計了一種新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略，該策略忽略了LCL濾波器本身存在的諧振問題，采用無源阻尼和有源虛擬阻尼電阻并聯方案，抑制LCL濾波器產生的諧波，提高并網電壓和電流的穩定性。通過準比例諧振與有源阻尼相結合的控制策略，提高電網并網系統的動穩態性能，減少額外的功率損耗。通過建立無源和有源的系統控制模型，構建開閉環傳遞函數，從而求出前饋系數。

本發明采用的技術方案是，一種新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略，包括新型LCL濾波器、準比例諧振無源阻尼抑制策略、準比例諧振有源阻尼抑制策略。所述的三階有源阻尼LCL濾波器，由網側電抗、橋側電抗和支路電容組成，起到濾除高頻諧波的作用。

所述的準比例諧振無源阻尼抑制策略，提高電網的抗干擾性能，有效抑制諧波。

所述的準比例諧振有源阻尼抑制策略，運用無源阻尼電阻并聯LCL濾波的并網逆變器系統控制，通過等效變換原則，可以得到有源虛擬阻尼電阻并聯的系統控制方案，又傳遞函數具有等效原則，因此能夠計算出濾波電容電壓的前饋系數A。

本發明的有益效果是，該新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略，能更好抑制諧波，不額外增加功率損耗，能提高系統的動穩態性能，降低并網電流和電壓的諧波含量，抗干擾能力較強，為準比例諧振控制中抑制LCL自身的諧波提供了一種新方法。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。本發明保護范圍不僅局限于以下內容的表述。圖1是本發明電路原理框圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明的新型光伏并網逆變器準比例諧振抑制策略，包括新型LCL濾波器、準比例諧振無源阻尼抑制策略、準比例諧振有源阻尼抑制策略。

所述的三階有源阻尼LCL濾波器，由網側電抗、橋側電抗和支路電容組成，起到濾除高頻諧波的作用。LCL濾波器逆變器側電感L1為1.75mH，內阻R1為0.15，網側電感L2為0.5mH，內阻R2為0.1，濾波電容為MERGEFORMAT。