一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種諧振抑制裝置，具體涉及一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益突出，分布式發(fā)電技術(shù)與微電網(wǎng)技術(shù)得到越來越多的關(guān)注，作為分布式資源與配電網(wǎng)(微電網(wǎng))的紐帶，逆變器在能量轉(zhuǎn)換方面起到關(guān)鍵作用。由于逆變器應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在同一個并網(wǎng)系統(tǒng)中并聯(lián)的逆變器個數(shù)逐漸增加，使得所構(gòu)成的多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響，尤其是帶有LCL輸出濾波器的逆變器，極易引起多逆變器系統(tǒng)的諧振。
[0003]對于帶有LCL濾波器的逆變器，為了有效抑制逆變器諧振，通常在單臺逆變器控制策略中引入有源阻尼控制算法，即通過增加單臺逆變器的系統(tǒng)阻尼來抑制諧振。然而，隨著多臺逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，對于單臺逆變器所實施的有源阻尼控制方案無法對多逆變器并聯(lián)后所產(chǎn)生的諧振現(xiàn)象進(jìn)行抑制，此外，對于已經(jīng)建好的多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)，更加難以對其進(jìn)行控制算法或硬件上的再次改動。因此研宄一種可靠性高、方便易行、適用于多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，對于保證多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行具有重要的理論意義和實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，可實現(xiàn)對多臺逆變器并網(wǎng)時所產(chǎn)生的系統(tǒng)諧振現(xiàn)象進(jìn)行有效抑制，從而保證多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，包括諧振信息提取裝置和集中式無源諧振抑制裝置；所述諧振信息提取裝置的輸入端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連，所述諧振信息提取裝置的輸出端與集中式無源諧振抑制裝置的輸入端相連，所述集中式無源諧振抑制裝置的輸出端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連；所述諧振信息提取裝置，用以通過采樣獲得多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點PCC處的三相電壓，并根據(jù)三相電壓獲得相應(yīng)的電壓諧振頻率；所述集中式無源諧振抑制裝置，根據(jù)電壓諧振頻率進(jìn)行配置，使其在諧振頻率段以阻性為主，增加多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼。
[0007]所述集中式無源諧振抑制裝置主要是由若干個無源高通濾波器構(gòu)成，根據(jù)電壓諧振頻率對高通濾波器的各元器件參數(shù)進(jìn)行配置。
[0008]所述集中式無源諧振抑制裝置是由三個三階無源高通濾波器并聯(lián)構(gòu)成。
[0009]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明通過集中式無源諧振抑制裝置增加了多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的阻尼，實現(xiàn)對多臺逆變器并網(wǎng)時所產(chǎn)生的系統(tǒng)諧振現(xiàn)象進(jìn)行有效抑制，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，從而保證多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)控制框圖。
[0011]圖2為投入集中式無源諧振抑制裝置之前，一臺逆變器三相入網(wǎng)電流波形。
[0012]圖3為所提取的諧振電流頻譜分析。
[0013]圖4是由三個三階無源高通濾波器所構(gòu)成的集中式無源諧振抑制裝置示意圖。
[0014]圖5是三階高通濾波器輸出阻抗頻率曲線。
[0015]圖6是所提出的集中式無源諧振抑制裝置投入前后，逆變器輸出電流波形。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1所示，一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，包括諧振信息提取裝置和集中式無源諧振抑制裝置。
[0018]諧振信息提取裝置的輸入端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連，諧振信息提取裝置的輸出端與集中式無源諧振抑制裝置的輸入端相連，集中式無源諧振抑制裝置的輸出端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連。
[0019]上述諧振信息提取裝置，用以通過采樣獲得多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點PCC處的三相電壓，并根據(jù)三相電壓獲得相應(yīng)的電壓諧振頻率；集中式無源諧振抑制裝置，根據(jù)電壓諧振頻率進(jìn)行配置，使自身在諧振頻率段以阻性為主，增加多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼。
[0020]上述集中式無源諧振抑制裝置可以有多種結(jié)構(gòu)，在這里主要是由若干個無源高通濾波器構(gòu)成，根據(jù)電壓諧振頻率對高通濾波器的各元器件參數(shù)進(jìn)行配置。
[0021]上述多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置實施過程:諧振信息提取裝置通過采樣獲得多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點PCC處的三相電壓UapWUbpc^Uepe。，并根據(jù)三相電壓獲得相應(yīng)的電壓諧振頻率ω y根據(jù)電壓諧振頻率合理配置集中式無源諧振抑制裝置，使其在諧振頻率段以阻性為主，增加多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼。
[0022]為了說明上述裝置的正確性和可行性，進(jìn)行了仿真實驗驗證，其中多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)中包含的并網(wǎng)逆變器個數(shù)為四臺，電網(wǎng)eg及其寄生感抗Lg中的電網(wǎng)線電壓有效值為315￥，寄生感抗1^為2.5uH，集中式無源諧振抑制裝置是由三個三階無源高通濾波器并聯(lián)構(gòu)成。
[0023]圖2為投入集中式無源諧振抑制裝置之前，一臺逆變器三相入網(wǎng)電流波形，仿真波形顯示，此時多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的并網(wǎng)電流諧振現(xiàn)象，逆變器輸出電能質(zhì)量嚴(yán)重惡化。獲得當(dāng)前諧振頻率《r約為1.35kHz，如圖3所示。
[0024]以圖4所示的三個三階無源高通濾波器為例，將其組成集中式無源諧振抑制裝置。結(jié)合所獲得諧振頻率值0^對三階無源高通濾波器內(nèi)部各元器件參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，使得高通濾波器輸出阻抗特性在諧振頻率段呈低阻態(tài)，在基波頻率段呈高阻態(tài)，從而確保系統(tǒng)諧振電流流入集中式無源諧振抑制裝置，增加并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼，提高系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，實現(xiàn)對多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振抑制。根據(jù)上述思路可得，當(dāng)三階無源高通濾波器各元器件參數(shù)值Cl為500uF，C2為10uF，LI為luH，R為0.2歐姆時，所設(shè)計的三階無源高通濾波器輸出阻抗頻率曲線如圖5所示。
[0025]圖6為多臺逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)在集中式無源諧振抑制裝置投入前后時，其中一臺逆變器A相并網(wǎng)電流仿真波形。仿真波形顯示，在集中式無源諧振抑制裝置投入前，并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流出現(xiàn)大幅諧振現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，當(dāng)集中式無源諧振抑制裝置投入后，并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流諧振現(xiàn)象迅速得到有效抑制，很好的保證了多臺逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠運行。
[0026]綜上所述，本發(fā)明通過集中式無源諧振抑制裝置增加了多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的阻尼，實現(xiàn)對多臺逆變器并網(wǎng)時所產(chǎn)生的系統(tǒng)諧振現(xiàn)象進(jìn)行有效抑制，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，從而保證多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，其特征在于:包括諧振信息提取裝置和集中式無源諧振抑制裝置； 所述諧振信息提取裝置的輸入端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連，所述諧振信息提取裝置的輸出端與集中式無源諧振抑制裝置的輸入端相連，所述集中式無源諧振抑制裝置的輸出端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連； 所述諧振信息提取裝置，用以通過采樣獲得多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點PCC處的三相電壓，并根據(jù)三相電壓獲得相應(yīng)的電壓諧振頻率； 所述集中式無源諧振抑制裝置，根據(jù)電壓諧振頻率進(jìn)行配置，使其在諧振頻率段以阻性為主，增加多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，其特征在于:所述集中式無源諧振抑制裝置主要是由若干個無源高通濾波器構(gòu)成，根據(jù)電壓諧振頻率對高通濾波器的各元器件參數(shù)進(jìn)行配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，其特征在于:所述集中式無源諧振抑制裝置是由三個三階無源高通濾波器并聯(lián)構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)諧振抑制裝置，包括諧振信息提取裝置和集中式無源諧振抑制裝置；諧振信息提取裝置的輸入端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連，諧振信息提取裝置的輸出端與集中式無源諧振抑制裝置的輸入端相連，集中式無源諧振抑制裝置的輸出端與多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)公共點相連。本發(fā)明通過集中式無源諧振抑制裝置增加了多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)的阻尼，實現(xiàn)對多臺逆變器并網(wǎng)時所產(chǎn)生的系統(tǒng)諧振現(xiàn)象進(jìn)行有效抑制，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定裕度，從而保證多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
【IPC分類】H02J3-01, H02J3-38
【公開號】CN104795820
【申請?zhí)枴緾N201510151967
【發(fā)明人】韋徵, 王彤, 宋飛, 謝磊
【申請人】南京南瑞太陽能科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月1日