CN108123447A - 一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 - Google Patents
一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108123447A CN108123447A CN201611074421.4A CN201611074421A CN108123447A CN 108123447 A CN108123447 A CN 108123447A CN 201611074421 A CN201611074421 A CN 201611074421A CN 108123447 A CN108123447 A CN 108123447A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quasi
- resonance
- grid
- strategy
- lcl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
-
- H02J3/383—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，其特征在于该策略忽略了 LCL 滤波器本身存在的谐振问题，采用无源阻尼和有源虚拟阻尼电阻并联方案，抑制 LCL 滤波器产生的谐波，提高并网电压和电流的稳定性。通过准比例谐振与有源阻尼相结合的控制策略，提高电网并网系统的动稳态性能，减少额外的功率损耗。通过建立无源和有源的系统控制模型，构建开闭环传递函数，从而求出前馈系数。本发明的策略能更好抑制谐波，不额外增加功率损耗，能提高系统的动稳态性能，降低并网电流和电压的谐波含量，抗干扰能力较强，为准比例谐振控制中抑制 LCL 自身的谐波提供了一种新方法。
Description
技术领域
本发明属于谐振抑制领域，尤其涉及一种采用无源阻尼和有源虚拟阻尼电阻并联方案的新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略。背景技术随着经济发展，全球的不可再生能源危机日益加剧，可再生清洁能源得到广泛关注。太阳能作为清洁、无污染的自然资源被广泛应用。光伏发电需要光伏并网逆变技术，将太阳能产生的直流电通过并网逆变器转换成交流电，实现并网发电。逆变器是太阳能电源与电网接口的重要装置，其性能优劣对电能质量和电网安全稳定起着至关重要的作用。
逆变器通过LCL滤波器直接与电网相连，且逆变过程和LCL滤波器本身都产生大量的谐波，导致电能质量下降和电网不能稳定运行。LCL为一个三阶系统，自身存在一个无阻尼谐振点，需采用阻尼措施维持系统稳定。阻尼措施主要分为有源阻尼和无源阻尼两大类：有源阻尼通过采样滤波电容电压或电流信号作为内环反馈来实现LCL谐振点的抑制，虽然不存在损耗的问题，但是增加了控制的复杂度和额外的传感器；无源阻尼通过在滤波电容支路串联或并联阻尼电阻来实现谐振电流的抑制，控制策略简单可靠，得到了更广泛的应用。有学者提出准比例谐振控制策略来提高电网电压的抗谐波能力和系统的稳定性，但未考虑LCL滤波器自身的谐振对整个系统产生的影响。
发明内容
本发明就是针对上述问题，设计了一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，该策略忽略了LCL滤波器本身存在的谐振问题，采用无源阻尼和有源虚拟阻尼电阻并联方案，抑制LCL滤波器产生的谐波，提高并网电压和电流的稳定性。通过准比例谐振与有源阻尼相结合的控制策略，提高电网并网系统的动稳态性能，减少额外的功率损耗。通过建立无源和有源的系统控制模型，构建开闭环传递函数，从而求出前馈系数。
本发明采用的技术方案是，一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，包括新型LCL滤波器、准比例谐振无源阻尼抑制策略、准比例谐振有源阻尼抑制策略。所述的三阶有源阻尼LCL滤波器，由网侧电抗、桥侧电抗和支路电容组成，起到滤除高频谐波的作用。
所述的准比例谐振无源阻尼抑制策略，提高电网的抗干扰性能，有效抑制谐波。
所述的准比例谐振有源阻尼抑制策略，运用无源阻尼电阻并联LCL滤波的并网逆变器系统控制，通过等效变换原则，可以得到有源虚拟阻尼电阻并联的系统控制方案，又传递函数具有等效原则，因此能够计算出滤波电容电压的前馈系数A。
本发明的有益效果是，该新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，能更好抑制谐波，不额外增加功率损耗，能提高系统的动稳态性能，降低并网电流和电压的谐波含量，抗干扰能力较强，为准比例谐振控制中抑制LCL自身的谐波提供了一种新方法。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本发明电路原理框图。
具体实施方式
如图所示，本发明的新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，包括新型LCL滤波器、准比例谐振无源阻尼抑制策略、准比例谐振有源阻尼抑制策略。
所述的三阶有源阻尼LCL滤波器，由网侧电抗、桥侧电抗和支路电容组成，起到滤除高频谐波的作用。LCL滤波器逆变器侧电感L1为1.75mH，内阻R1为0.15，网侧电感L2为0.5mH，内阻R2为0.1，滤波电容为MERGEFORMAT。
所述的准比例谐振无源阻尼抑制策略，提高电网的抗干扰性能，有效抑制谐波，但导致了功率损耗和能量损失。
所述的准比例谐振有源阻尼抑制策略，运用无源阻尼电阻并联LCL滤波的并网逆变器系统控制，通过等效变换原则，可以得到有源虚拟阻尼电阻并联的系统控制方案，又传递函数具有等效原则，因此能够计算出滤波电容电压的前馈系数A。
以上关于本发明的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，包括新型LCL滤波器、功率开关器件、LCL-STATCOM控制策略，其特征在于该补偿器的拓扑在传统LCL滤波支路上引入了一个并联谐振和一个串联谐振；并联谐振频率设置为 250 Hz，使得滤波支路对 5、7 次谐波都有比较高的阻抗，衰减流经滤波支路的 5、7 次谐波电流，进而保护滤波电容；串联谐振，类似于 LLCL结构的原理，谐振频率设置为开关频率，使得开关频率处的谐波流经滤波支路而不注入电网。
2.根据权利要求 1所述的新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，其特征在于，所述的三阶有源阻尼 LCL滤波器，由网侧电抗、桥侧电抗和支路电容组成，起到滤除高频谐波的作用。
3.根据权利要求 1所述的新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，其特征在于，所述的准比例谐振无源阻尼抑制策略，提高电网的抗干扰性能，有效抑制谐波。
4.根据权利要求 1所述的新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略，其特征在于，所述的准比例谐振有源阻尼抑制策略，运用无源阻尼电阻并联LCL滤波的并网逆变器系统控制，通过等效变换原则，可以得到有源虚拟阻尼电阻并联的系统控制方案，又传递函数具有等效原则，因此能够计算出滤波电容电压的前馈系数 A。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611074421.4A CN108123447A (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611074421.4A CN108123447A (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108123447A true CN108123447A (zh) | 2018-06-05 |
Family
ID=62225763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611074421.4A Pending CN108123447A (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108123447A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110912135A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-24 | 武汉理工大学 | 一种并网逆变llcl混合阻尼滤波器设计方法 |
| CN113258564A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-13 | 湖南工业大学 | 基于混合阻尼的组串式光伏集群逆变器并网谐振抑制方法 |
| CN113285625A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-20 | 湖南工业大学 | 基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法 |
-
2016
- 2016-11-29 CN CN201611074421.4A patent/CN108123447A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110912135A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-24 | 武汉理工大学 | 一种并网逆变llcl混合阻尼滤波器设计方法 |
| CN113258564A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-13 | 湖南工业大学 | 基于混合阻尼的组串式光伏集群逆变器并网谐振抑制方法 |
| CN113258564B (zh) * | 2021-05-08 | 2022-09-09 | 湖南工业大学 | 基于混合阻尼的组串式光伏集群逆变器并网谐振抑制方法 |
| CN113285625A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-20 | 湖南工业大学 | 基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法 |
| CN113285625B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-07-15 | 湖南工业大学 | 基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100541967C (zh) | 一种串并联隔离无源电力滤波器 | |
| CN104158513B (zh) | 无变压器型混合电力滤波器及设计方法 | |
| CN108123447A (zh) | 一种新型光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略 | |
| CN204886199U (zh) | 一种适应不平衡和非线性负载的电力电子变压器 | |
| CN102263417A (zh) | 光伏并网用逆变器中lcl滤波器混合阻尼参数设计方法 | |
| CN103475018B (zh) | 基于动态辨识电网谐振频率的自适应并网逆变器控制方法 | |
| CN105490297B (zh) | 基于双逆变器群协调控制的微电网供电电压和电网电流谐波同步补偿方法 | |
| CN108306332A (zh) | 一种lcl型并网逆变系统及电流跟踪控制方法 | |
| CN113489049A (zh) | 一种并网逆变器网侧电流控制方法 | |
| CN209608556U (zh) | 一种发电单元并网逆变器的拓扑结构 | |
| CN102004455A (zh) | 一种基于混合混沌序列发生器的statcom控制系统 | |
| CN105915033A (zh) | 一种lcl滤波器无源谐振阻尼电路及其阻尼方法 | |
| CN105978018B (zh) | 一种lc型并网逆变器控制方法 | |
| CN104638634B (zh) | 主从模式下基于带通滤波器的直流微电网振荡抑制方法 | |
| CN103414191A (zh) | 一种新型并网接口滤波器及其无源阻尼方法 | |
| CN203119498U (zh) | 光伏逆变器控制系统 | |
| CN202150697U (zh) | 一种基于混合混沌序列发生器的statcom控制装置 | |
| CN205986183U (zh) | 一种共用电容拓扑的光伏并联逆变器 | |
| CN108390585A (zh) | 单相h6并网逆变器的低谐波控制系统 | |
| CN204835532U (zh) | 并联型有源电力滤波器装置 | |
| CN107623451A (zh) | Lcl滤波型pwm整流器的有源阻尼直接功率控制系统及方法 | |
| CN207853474U (zh) | 一种吸收电网谐波的节能装置 | |
| CN107681686A (zh) | 一种并网逆变器及其谐波抑制方法及光伏并网系统 | |
| CN203481832U (zh) | 组合型静止无功补偿装置 | |
| CN202334283U (zh) | 一种变频谐波电流抑制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180605 |