[發明專利]一種雙饋發電系統輸出諧波消除方法

在審

• 申請號: 201711478603.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108233375A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 陳海彬;侯立軍;趙家欣
• 申請（專利權）人: 天津瑞能電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明提供了一種雙饋發電系統輸出諧波消除方法，包括網側LC濾波器、網側PWM逆變器、轉子側PWM逆變器和雙饋發電機，所述網側PWM逆變器交流輸出端通過網側LC濾波器連接到電網，所述轉子側PWM逆變器直流側連接網側PWM逆變器直流側，所述轉子側PWM逆變器交流輸出端連接雙饋發電機的轉子繞組，所述雙饋發電機的定子繞組連接電網，所述網側PWM逆變器連接網側控制器，所述轉子側PWM逆變器連接轉子側控制器，且所述轉子側PWM逆變器的載波相位與網側PWM逆變器的載波相位相差180°。本發明有益效果：通過設置網側PWM逆變器和轉子側PWM逆變器，采用錯相PWM，使得網側逆變器輸出諧波與機側逆變器輸出諧波相互抵消，有效減少了發電系統開關頻率處的輸出諧波。

技術領域

本發明屬于電力電子控制技術領域，尤其是涉及一種雙饋發電系統輸出諧波消除方法。

背景技術

由于現在的雙饋發電系統中轉子側變流器基本都采用的是能四象限運行的交直交變頻器，而電網側是一個電壓源型PWM逆變器，這樣就導致進入電網電流帶有大量的諧波，這樣對于電網來說隨著并網的設備越多會導致電網上的高頻諧波會越來越多，對在電網中運行的設備是極大的威脅。

在現有的做法中主要有兩類，一種為軟件的方法，一種為硬件濾波器的方法。軟件的解決辦法之一就是采用通過在閉環控制中引入諧波，從而使得入網諧波得到控制，但是此方法依賴于信號采樣帶寬和控制帶寬，所以一般軟件的辦法只能處理低頻諧波，無法處理開關頻率處的諧波，同時對控制的要求也非常高，而且控制閉環的引入會導致不穩定因素；軟件的解決辦法之二是通過提高開關頻率，使得在不改變硬件濾波器的截止頻率情況下，濾波效果更好，但是此方法是以犧牲功率器件IGBT的性能為代價，開關頻率越高，IGBT損壞越大，IGBT的利用率就越低。硬件濾波器是當前市面上發電系統主要的使用辦法，主要有三種形式：L型、LC型、LCL型，無論采用哪種形式，都是比較局限的帶寬的，并且隨著電感的增大濾波效果也越好，但是電感的增加會需要更高的成本和空間，并且不能完全解決開關頻率處的諧波。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種雙饋發電系統輸出諧波消除方法，以解決上述問題的不足之處。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種雙饋發電系統輸出諧波消除方法，包括網側LC濾波器、網側PWM逆變器、轉子側PWM逆變器和雙饋發電機，所述網側PWM逆變器的交流輸出端通過網側LC濾波器連接到電網，所述轉子側PWM逆變器的直流側與網側PWM逆變器直流側連接，所述轉子側PWM逆變器的交流輸出端與雙饋發電機的轉子繞組連接，所述雙饋發電機的定子繞組連接至電網，所述網側PWM逆變器連接至網側控制器，所述轉子側PWM逆變器連接至轉子側控制器，所述轉子側控制器將轉子側PWM逆變器的載波相位設置為與網側PWM逆變器的載波相位相差180°的位置。

進一步的，所述網側控制器和轉子側控制器為同一個控制器。

進一步的，所述網側控制器和轉子側控制器之間通過同步線連接在一起。

進一步的，所述網側PWM逆變器和轉子側PWM逆變器的開關頻率相同。

進一步的，所述雙饋發電機的等效電路為T型電路，所述T型電路包括定子漏感、定子電阻、轉子漏感、轉子電阻和勵磁電感，所述定子漏感、定子電阻、轉子電阻和轉子漏感依次連接，所述勵磁電感一端與定子電阻和轉子電阻相連接端連接，另一端接地，所述定子漏感的另一端連接電網，所述轉子漏感的另一端連接轉子側PWM逆變器的交流端。

相對于現有技術，本發明所述的雙饋發電系統輸出諧波消除方法具有以下優勢：

本發明所述的雙饋發電系統輸出諧波消除方法通過設置網側PWM逆變器和轉子側PWM逆變器，采用錯相PWM，使得網側逆變器輸出諧波與機側逆變器輸出諧波相互抵消，有效減少了發電系統開關頻率處的輸出諧波。

附圖說明