[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)逆變器及其諧波抑制方法及光伏并網(wǎng)系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107681686B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 洪培在
• 申請（專利權）人: 科華恒盛股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 35204 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司
• 代理人: 張松亭

本發(fā)明提供一種并網(wǎng)逆變器及其諧波抑制方法及光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，并網(wǎng)逆變器包括逆變電路、與逆變電路連接的LCL濾波電路和用于控制逆變電路輸出的控制器，通過改變控制器的前饋信號，以改變LCL濾波電路實際的傳遞函數(shù)，從而改變并網(wǎng)逆變器的諧振頻率，以確保并網(wǎng)逆變器的工作頻率避開諧振頻率，明顯改善濾波電路的濾波效果，有效降低并網(wǎng)逆變器輸出電流的諧波分量，保證光伏并網(wǎng)系統(tǒng)輸送到電網(wǎng)的電能質量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種逆變器，尤其涉及用于光伏發(fā)電、風力發(fā)電等綠色環(huán)保的新型發(fā)電方式的并網(wǎng)逆變器。

背景技術

環(huán)境的惡化及能源的短缺，導致了對光伏發(fā)電、風力發(fā)電等綠色環(huán)保的新型發(fā)電方式的需求不斷加大。單臺并網(wǎng)逆變器的容量總是有限的，多機并聯(lián)成為解決需求的加大與單機容量有限這一矛盾的出路?，F(xiàn)有的并網(wǎng)逆變器較普遍的采用無隔離變壓器的拓撲結構，且輸出濾波器多為LC濾波電路，當LC濾波電路進行多機并聯(lián)后，不同逆變器的濾波電路之間存在高頻的環(huán)流，導致流經(jīng)濾波電容的電流諧波含量增大，嚴重會直接污染電網(wǎng)質量。市場上另一方案是采用隔離變壓器的拓撲，輸出濾波器采用LCL濾波電路，依靠在網(wǎng)側增加小電感來抑制環(huán)流。在實際應用中，多臺并網(wǎng)逆變器并聯(lián)后需經(jīng)過一個多分裂變壓器后再并入電網(wǎng)中。但是市面上現(xiàn)有的多分裂變壓器質量良莠不齊，有些多分裂變壓器由于制造工藝上的欠缺，其漏感較大，加上整個光伏并網(wǎng)系統(tǒng)走線帶來的寄生電感，對并網(wǎng)逆變器整機電流控制質量帶來了不良影響，容易引起震蕩現(xiàn)象或環(huán)流現(xiàn)象，對IGBT及濾波電容等器件造成不可恢復的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種并網(wǎng)逆變器及其諧波抑制方法及光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，能夠明顯改善濾波效果，減少輸出電流的諧波含量，保證輸送到電網(wǎng)的電能質量。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種并網(wǎng)逆變器的諧波抑制方法，并網(wǎng)逆變器包括逆變電路、與逆變電路連接的LCL濾波電路和用于控制逆變電路輸出的控制器，其特征在于：包括如下步驟：

A、采集并網(wǎng)逆變器的輸出電流，并對輸出電流進行諧波分析以計算輸出電流的諧波含量；

B、當諧波含量大于m時，進入步驟C；否則返回步驟A；

C、改變控制器的前饋信號，以改變LCL濾波電路實際的傳遞函數(shù)，并返回步驟A。

進一步的，所述步驟C具體包括：若當前為電容電壓作為控制器前饋信號，則調整為采集網(wǎng)側電壓作為控制器前饋信號，以改變LCL濾波電路實際的傳遞函數(shù)，并返回步驟A；若當前為網(wǎng)側電壓作為控制器前饋信號，則調整為采集電容電壓作為控制器前饋信號，以改變LCL濾波電路實際的傳遞函數(shù)，并返回步驟A。

進一步的，所述控制器包括電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)和信號發(fā)生器，所述步驟C中所述的前饋信號與電流內(nèi)環(huán)輸出的調制信號疊加后輸入信號發(fā)生器，信號發(fā)生器產(chǎn)生新的控制信號控制所述逆變電路。

進一步的，所述步驟B中，m取值范圍為：4％≤m≤6％。

進一步的，所述電壓外環(huán)控制包括PI控制或者PID控制；所述電流內(nèi)環(huán)控制包括PI控制或者PID控制。

進一步的，所述信號發(fā)生器為PWM信號發(fā)生器。

進一步的，所述步驟A中，采用FFT對所述輸出電流進行諧波分析。

進一步的，所述并網(wǎng)逆變器包括單相并網(wǎng)逆變器或者三相并網(wǎng)逆變器。

本發(fā)明還通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種并網(wǎng)逆變器，包括逆變電路、與逆變電路連接的LCL濾波電路、用于控制逆變電路輸出的控制器、用于采集并網(wǎng)逆變器輸出電流并計算諧波含量的第一采集裝置、用于采集電容電壓或者網(wǎng)側電壓并將其作為控制器前饋信號的第二采集裝置，第一、第二采集裝置和控制器根據(jù)權利要求1-8任一所述的諧波抑制方法對輸出電流諧波進行抑制。