CN109245171A - 光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置;其中,该方法包括:获取光伏发电系统的电学模型;电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;根据电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波。本发明提升了光伏发电系统的谐波抑制效果,提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统安全技术领域,尤其是涉及一种光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置。
背景技术
分布式光伏发电能够充分利用清洁和可再生能源,是实现节能减排目标的重要举措,也是集中式发电的有效补充。然而随着分布式光伏电源大量的接入低压配电网,光伏渗透率大幅度提高,各种扰动随之引入配电网,从而对系统的电能质量产生严重影响,主要会造成供电电压不稳定、谐波污染、三相电压不平衡以及无功功率不平衡等方面的问题。光伏电源的输出经过逆变器、变压器等电力电子设备接与配电网,可能注入谐波和直流分量,对某些用电设备造成危害。对于谐波问题,现有的技术一般采用在谐波电压水平较高的母线上安装特殊滤波器,在逆变器中加入并联有源滤波器等方式对谐波进行抑制,然而该方式对谐波的抑制效果较差,效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置,以提升光伏发电系统的谐波抑制效果较差,提高效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种光伏发电系统的谐波抑制方法,包括:获取光伏发电系统的电学模型;电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;根据电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;上述根据光伏发电系统模型,确定光伏发电系统模型的闭环传递函数的步骤,包括:根据互易定理将光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;根据简化的光伏发电系统模型,生成光伏发电系统的闭环传递函数。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,上述根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗的步骤,包括:根据预先获取的干扰谐波的频率,生成干扰谐波的表达函数;将表达函数作为电学模型中光伏电源模块的输入量,根据闭环传递函数,得到光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,上述有源阻尼包括LCL滤波器;上述根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数的步骤,包括:根据等效阻抗及干扰谐波,计算得到LCL滤波器中电感及电容的参数。
第二方面,本发明实施例还提供一种光伏发电系统的谐波抑制装置,包括:模型获取模块,用于获取光伏发电系统的电学模型;电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;函数确定模块,用于根据电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;等效阻抗确定模块,用于根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;有源阻尼确定模块,用于根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,上述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;上述函数确定模块还用于:根据互易定理将光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;根据简化的光伏发电系统模型,生成光伏发电系统的闭环传递函数。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,上述等效阻抗确定模块还用于:根据预先获取的干扰谐波的频率,生成干扰谐波的表达函数;将表达函数作为电学模型中光伏电源模块的输入量,根据闭环传递函数,得到光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,上述有源阻尼包括LCL滤波器;上述有源阻尼确定模块还用于:根据等效阻抗及干扰谐波,计算得到LCL滤波器中电感及电容的参数。
第三方面,本发明实施例还提供一种光伏发电系统的谐波抑制实现装置,包括存储器和处理器,其中,存储器用于存储一条或多条计算机指令,一条或多条计算机指令被处理器执行,以实现上述光伏发电系统的谐波抑制方法。
第四方面,本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,程序代码使处理器执行上述光伏发电系统的谐波抑制方法。
本发明实施例带来了以下有益效果:
本发明实施例提供了一种光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置;获取光伏发电系统的电学模型后,根据该电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;根据等效阻抗及干扰谐波,从而确定确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波;该方式提升了光伏发电系统的谐波抑制效果,提高了效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,模块特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施方式,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光伏发电系统的谐波抑制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种光伏发电系统的结构图;
图3为本发明实施例提供的一种多逆变器互联的光伏发电系统的电学模型图;
图4为本发明实施例提供的一种单个并网逆变器的电流控制电路图;
图5为本发明实施例提供的一种单个并网逆变器的穿过AB端的戴维宁等效电路图;
图6为本发明实施例提供的LCL滤波器组的性能示意图;
图7为本发明实施例提供的一种光伏发电系统的谐波抑制装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种光伏发电系统的谐波抑制实现装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一模块实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,现有的光伏发电系统的谐波抑制方式对谐波的抑制效果较差,效率较低,基于此,本发明实施例提供了一种光伏发电系统的谐波抑制方法、装置及实现装置,可以应用于光伏发电系统及其他易受到谐波影响的发电系统。
为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种一种光伏发电系统的谐波抑制方法进行详细介绍。
参见图1所示的一种光伏发电系统的谐波抑制方法的流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S100,获取光伏发电系统的电学模型;电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块。
具体地,在一些实施例中,光伏发电系统中采用逆变器进行R-APF(Resistor-Active power filter阻型-有源电力滤波器)控制,系统结构图如图2所示。在基波频率下,光伏系统正常发出有功和无功功率。在谐波频率下,系统等效为一个阻值为RV的电阻,增强系统阻尼。
多逆变器互联的光伏发电系统的电学模型如图3所示。其中若干电流控制型光伏电源、电压控制型光伏电源和负载共同连接在公共连接点(PCC点)。在PCC节点还连接一个起R-APF作用的光伏逆变器,其主要作用是抑制由于多个逆变器相互干扰所产生的谐振。
步骤S102,根据电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数。
在一些具体实施例中,上述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;在这种情况下,上述步骤102通过以下方式实现:
(1)根据互易定理将光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;
(2)根据简化的光伏发电系统模型,生成光伏发电系统的闭环传递函数。
具体地,经过实验分析,在上述电学模型中,多个逆变器接入弱电网发生的谐振一般存在如下特点:(1)逆变器输出含有大量谐波的电流,导致并网点电压波形明显畸变;(2)谐振的发生与并联台数呈现一定相关性。
(3)以低次谐波为主。根据互易原理可以将电压控制的戴维南电路转换诺顿电路,则可以得到如下的闭环传递函数矩阵:
其中I2,1到I2,N分别表示分布式电源的网侧电流响应,SG,1(s)到SG,N(s)表示分布式电源网侧电流随电网电压改变的情况。闭环传递函数矩阵中的系数则表示分布式电源对这个系统中不同激励的响应。其中R-APF的参考电流由PCC点的谐波电压决定,其表示为:
步骤S104,根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗。
上述步骤S104具体可以通过以下方式实现:
(1)根据预先获取的干扰谐波的频率,生成干扰谐波的表达函数。
具体地,在建立的闭环传递函数矩阵的基础上,拟分析不同类型光伏电源控制器和光伏电源内部虚拟阻抗对系统稳定性的影响,进而得到降低系统谐波含量的光伏电源内部虚拟阻抗参考值。然后分析特定光伏逆变器起R-APF作用时,其等效虚拟阻抗对多逆变器系统电压和电流谐波抑制的效果。为了进一步优化R-APF的控制方法,拟提出一种基于直接PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)调制的R-APF控制方法,通过不检测谐波电流和谐波电压来实现有源阻尼器的功能,以进一步降低系统的控制复杂性,提高系统可靠性。
传统的有源电力滤波器对于由多个电力电子变流器相互干扰造成谐波的补偿效果一直不理想,造成这种现象的物理机理尚不明确。由于R-APF的控制原理是通过检测并网点谐波电压来将整个系统在谐波上控制成一个小的设备级虚拟电阻,本项目将分析在电网电压畸变和暂态跌落的情况下,综合考虑分布式电源的控制算法带宽、系统的电路参数变化等因数,定量分析R-APF的控制方法对电网电流的影响,确定R-APF的应用条件和局限性。
通过S域连续传递函数数字控制仿真系统来建模。由于DSP微处理器相对于采样周期的计算时间不可忽略,数字控制逆变器有一个采样周期的时间延迟。采样时间是固有的z域分析,如果目的是将离散系统作为连续系统建模,采样器必须考虑在内。一个被采样连续时间信号的基波频谱可用采样器连续近似值表示,在PWM变换器的Z域分析中使用保持信号等效的零阶保持器,但仍需要零阶保持器在s域中的连续值。在本研究中,采样和控制更新的速率是PWM载波频率fstwitch的两倍。
传递函数Ds作为本文的数字控制仿真器。一个采样周期的时间延迟都很难去处理,此时传递函数可以近似表示为D1:
开环增益的穿越频率远达不到一半采样频率与奈奎斯特频率,但当调节PI(proportional integral,比例积分)控制器时这个近似值是有用的。然而当谐振频率接近奈奎斯特频率时,它无法描述数字控制系统的行为。尽管谐振频率经常在穿越频率和奈奎斯特频率之间,也应注意如果必须完成有源阻尼策略,这个问题也是有必要的。
合理传递函数,延迟被极点和零点近似。其中最著名的一个是Pade近似。对一个采样周期Ts的时间延迟的一阶Pade近似值为:
本实施例提出了数字控制仿真器Ds的一个不同连续近似值。只要在计算延迟表达式和零阶保持器表达式中都替换一阶Pade'近似就可以得到。因此数字控制模拟器Ds可被近似描述为:
如光伏逆变器这种数字控制系统,传递函数Ds2比Ds1描述的更精确,也得到了在穿越频率和奈奎斯特频率之内正确的近似值,这将在第三节中介绍。因此,近似值Ds2在简单性和准确性之间取了平衡点,保持了s域分析。
一般来说,光伏逆变器中的控制策略为级联控制。内环控制电感电流,外环控制直流母线电压。因此,内环负责电网注入的电流质量,而外环负责最大功率点跟踪。显然,内环带宽必须高得多,才能保持外环和内环解耦。
(2)将表达函数作为电学模型中光伏电源模块的输入量,根据闭环传递函数,得到光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗。
步骤S106,根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波。
在一些具体实施例中,上述有源阻尼可以为LCL(电感-电容-电感)滤波器;上述步骤S106可以通过以下方式实现:根据等效阻抗及干扰谐波,计算得到LCL滤波器中电感及电容的参数。
具体地,单个并网逆变器的电流控制电路图如图4所示,根据逆变器的特性可知,其直流母线应该是值为vbus的理想恒压源。该图中的阻抗Z1,Z2,Z3,是LCL滤波器的阻抗,Zg为光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;在该图中,为了简化电路,忽略了寄生元件。
Z1=L1·s,Z2=L2·s,Zg=Lg·s
单个并网逆变器的穿过AB端的戴维宁等效电路如图5所示
控制逆变侧电流i1并测量电容电压vZ3,实现有源阻尼技术,控制变量为变换器电压v0,连接点处电压为vg,电压源eg代表电网和干扰源。本文仅讨论跟踪电感电流参考值,故在单个电网逆变器模型和控制中干扰源eg忽略为0。由于电容电压接近电网电压(必须在PV(photovoltaic,光伏)并网应用中测量),因此可以不使用新的传感器,这是选择有源阻尼技术的原因。
使用戴维宁等效阻抗计算AB两端阻抗ZthAB,建立一个简化电路,其中电流仅有i1和电压仅有v0,因此i1和v0的传递函数为:
相应的Y1有一个谐振频率ωr(阻抗最小)和一个反谐振频率ωa(阻抗最大):
由于没有考虑电阻,因此Y1是无阻尼的。如下图6所示,按照预设的LCL滤波器组的性能,对10kW逆变器为标准值,每个单位值对应于参考电网有效相电压eg=230V和额定功率PN=10kW。
i1ref是逆变器测电流参考值,u0为控制器输出,d为占空比。Fi为逆变器测电流传感器(一个低通滤波器)。选择简单的PI作为控制器,也可以是重复控制器,多个旋转坐标系下的积分器或谐振积分器。在中提出了一个超前滞后元件,被包含在Fv中,除此之外还包含一个电容电压传感器(一个低通滤波器):
本文提出全桥单相逆变器,增益vbus被包含在逆变器模型中。该项表现为可变增益,为将控制器识别到的转换器模型从工作点解耦,通过其负值进行补偿,
如果i1为理想的电流源,则可以从图中获得逆变器侧电流i1和电容电压VZ3之间的传递函数:
假设电容电压的反馈路径闭合,导出控制方案。Y1AD是有源阻尼设备,采用设定的LCL滤波器的控制参数:
分析开环传递函数。考虑三种不同的开环传递函数,验证是否充分地执行中提出的数字控制仿真器Ds4的近似。
在上式中,是在z域中的开环传递函数,其中PIT是Tustin下规则的离散PI控制器,Y1ADZ有源阻尼设备在z域中的传递函数。是数字控制仿真器Ds4被近似后的开环传递函数。最后,是数字控制仿真器Ds2被所近似后的开环传递函数。注意到数字控制仿真器不仅出现在开环传递函数中,还在有源阻尼设备Y1AD内部。
因在z域中表示,但被认为是最精确的。可观察到,在穿越频率和奈奎斯特频率范围内开环传递函数非常接近但在此范围内不同。因此,利用提出的近似Ds2,因良好的可靠性可以避免z域分析。近似值Ds2的精度取决于近似频率与奈奎斯特频率的接近程度。如果谐振频率接近奈奎斯特频率,则使用近似值Ds2进行的有源阻尼不太可靠,但是也可以使用z域分析。
本发明实施例提供了一种光伏发电系统的谐波抑制方法;获取光伏发电系统的电学模型后,根据该电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;根据等效阻抗及干扰谐波,从而确定确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波;该方式提升了光伏发电系统的谐波抑制效果,提高了效率。
本发明实施例还提供一种光伏发电系统的谐波抑制装置,其结果示意图如图7所示,该装置包括:模型获取模块700,用于获取光伏发电系统的电学模型;电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;函数确定模块702,用于根据电学模型,确定光伏发电系统的闭环传递函数;等效阻抗确定模块704,用于根据闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗;有源阻尼确定模块706,用于根据等效阻抗及干扰谐波,确定逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过有源阻尼抑制干扰谐波。
在一些具体实施例中,上述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;在这种情况下,上述函数确定模块还用于:根据互易定理将光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;根据简化的光伏发电系统模型,生成光伏发电系统的闭环传递函数。
具体地,上述等效阻抗确定模块还用于:根据预先获取的干扰谐波的频率,生成干扰谐波的表达函数;将表达函数作为电学模型中光伏电源模块的输入量,根据闭环传递函数,得到光伏电源模块及配电网模块的等效阻抗。
在一些具体实施例中,上述有源阻尼可以为LCL滤波器;在这种情况下,上述有源阻尼确定模块还用于:根据等效阻抗及干扰谐波,计算得到LCL滤波器中电感及电容的参数。
本发明实施例提供的一种光伏发电系统的谐波抑制装置,与上述实施例提供的一种光伏发电系统的谐波抑制方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
本实施方式提供了一种与上述方法实施方式相对应的光伏发电系统的谐波抑制实现装置。图8为该实现装置的结构示意图,如图8所示,该设备包括处理器1201和存储器1202;其中,存储器1202用于存储一条或多条计算机指令,一条或多条计算机指令被处理器执行,以实现上述光伏发电系统的谐波抑制方法。
图8所示的实现装置还包括总线1203和转发芯片1204,处理器1201、转发芯片1204和存储器1202通过总线1203连接。该报文传输的实现装置可以是网络边缘设备。
其中,存储器1202可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。总线1203可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
转发芯片1204用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接,将封装好的IPv4报文或IPv6报文通过网络接口发送至用户终端。
处理器1201可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1201可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施方式中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施方式所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1202,处理器1201读取存储器1202中的信息,结合其硬件完成前述实施方式的方法的步骤。
本发明实施方式还提供了一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质存储有机器可执行指令,该机器可执行指令在被处理器调用和执行时,机器可执行指令促使处理器实现上述光伏发电系统的谐波抑制方法,具体实现可参见方法实施方式,在此不再赘述。
本发明实施方式所提供的光伏发电系统的谐波抑制装置及实现装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施方式相同,为简要描述,装置实施方式部分未提及之处,可参考前述方法实施方式中相应内容。
在本申请所提供的几个实施方式中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施方式中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施方式,仅为本公开的具体实施方式,用以说明本公开的技术方案,而非对其限制,本公开的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施方式对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施方式技术方案的精神和范围,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种光伏发电系统的谐波抑制方法,其特征在于,包括:
获取所述光伏发电系统的电学模型;所述电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;
根据所述电学模型,确定所述光伏发电系统的闭环传递函数;
根据所述闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定所述光伏电源模块及所述配电网模块的等效阻抗;
根据所述等效阻抗及所述干扰谐波,确定所述逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过所述有源阻尼抑制所述干扰谐波。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;
所述根据所述光伏发电系统模型,确定所述光伏发电系统模型的闭环传递函数的步骤,包括:
根据互易定理将所述光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;
根据所述简化的光伏发电系统模型,生成所述光伏发电系统的闭环传递函数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述闭环传递函数及预先获取的干扰谐波,确定所述光伏电源模块及所述配电网模块的等效阻抗的步骤,包括:
根据预先获取的干扰谐波的频率,生成所述干扰谐波的表达函数;
将所述表达函数作为所述电学模型中光伏电源模块的输入量,根据所述闭环传递函数,得到所述光伏电源模块及所述配电网模块的等效阻抗。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有源阻尼包括LCL滤波器;
所述根据所述等效阻抗及所述干扰谐波,确定所述逆变器模块的有源阻尼的参数的步骤,包括:
根据所述等效阻抗及所述干扰谐波,计算得到所述LCL滤波器中电感及电容的参数。
5.一种光伏发电系统的谐波抑制装置,其特征在于,包括:
模型获取模块,用于获取所述光伏发电系统的电学模型;所述电学模型包括光伏电源模块、逆变器模块及配电网模块;
函数确定模块,用于根据所述电学模型,确定所述光伏发电系统的闭环传递函数;
等效阻抗确定模块,用于根据所述闭环传递函数及预先获取的干扰谐波的频率,确定所述光伏电源模块及所述配电网模块的等效阻抗;
有源阻尼确定模块,用于根据所述等效阻抗及所述干扰谐波,确定所述逆变器模块的有源阻尼的参数,以通过所述有源阻尼抑制所述干扰谐波。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述光伏电源模块包括电压控制型光伏电源子模块及电流控制型光伏电源子模块;
所述函数确定模块还用于:
根据互易定理将所述光伏发电系统模型中的电压控制型光伏电源子模块的戴维南电路转换为诺顿电路,生成简化的光伏发电系统模型;
根据所述简化的光伏发电系统模型,生成所述光伏发电系统的闭环传递函数。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述等效阻抗确定模块还用于:
根据预先获取的干扰谐波的频率,生成所述干扰谐波的表达函数;
将所述表达函数作为所述电学模型中光伏电源模块的输入量,根据所述闭环传递函数,得到所述光伏电源模块及所述配电网模块的等效阻抗。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述有源阻尼包括LCL滤波器;
所述有源阻尼确定模块还用于:
根据所述等效阻抗及所述干扰谐波,计算得到所述LCL滤波器中电感及电容的参数。
9.一种光伏发电系统的谐波抑制实现装置,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行,以实现权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其特征在于,所述程序代码使所述处理器执行权利要求1-4任一所述方法。
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