光伏经销商联盟
韩华
并网逆变器谐波危害及抑制策略
发表于:2018-03-02 17:18:45
来源:纳通能源

并网逆变器谐波危害

谐波是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶分解后,除了得到和电网基波频率相同的分量,还得到一系列高于电网基波频率整数倍的分量,这部分分量就是谐波。谐波含量越少,波形就越接近正弦。

谐波主要来自于电网中的非线性负载和电力电子设备,其中并网逆变器是主要的谐波源之一。在逆变器输出侧,通常由SPWM波控制IGBT等全控型期器件组成的桥式电路,其输出电压为含有正弦信号的矩形调制波,输出电流为正弦锯齿波,用傅里叶级数展开,输出回路电流信号可分解为只含正弦波的基波和其余各次谐波。


谐波的危害在于使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置的误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

随着不断增加的光伏并网逆变器,电网正经受着巨大的考验,光伏逆变器的技术指标直接决定了逆变器输出电能的质量,其中谐波对电网的影响尤其不可忽视,因此,世界各国都对并网逆变器设定了一系列的并网谐波标准,比如我国能标标准中规定了逆变器额定功率运行时,注入电网的谐波电流THDi不得超过5%,并对各分次谐波含量也设定了限值。


奇数次谐波分量


偶数次谐波分量

纳通逆变器谐波抑制措施

目前应用最广泛的并网控制算法是比例积分(PI)控制。PI控制具有简单、参数整定确定和鲁棒性强的特点,但是其难以精确跟踪时变的交流正弦信号,系统存在稳态误差,谐波控制效果比较差。

为了更好的控制并网谐波含量,我们引入了重复控制,是一种基于内模原理的控制方法,能够消除周期性误差信号和最小化电流谐波含量。但由于重复控制器中周期延时的存在,使得系统的动态性能较差。基于并网逆变器的系统模型和重复控制理论,我们使用了重复控制和PI控制相结合的复合式控制算法,既可以最大的降低并网谐波含量,有能够提高动态性能。具体来说,是将PI控制器的误差输入信号逐次周期的叠加,当输入误差不为零时,重复控制器的输出会逐渐增长,再将这部分误差送入控制环路,从而实现更高精度的跟踪控制,有效改善了并网输出电流的性能指标,降低了谐波含量。

纳通能源  

0条 [查看全部]  相关评论
阳光电源
特变电工
英利
炜业通
  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜
电话: 010-68000822,68027865,68000906 欢迎投稿:[email protected] [email protected] 紧急或投诉:13811582057, 13811958157
京ICP备10028102号-1 电信与信息服务业务许可证:京ICP证120154号
地址:北京市朝阳区东四环中路远洋国际C座2204室 邮编:100026