弱電網(wǎng)下并網(wǎng)變流器諧振問題研究.pdf

1、隨著可再生能源發(fā)電的大規(guī)?；l(fā)展，分布式發(fā)電系統(tǒng)大量采用，它一般接入中低壓等級(jí)的配電網(wǎng)，一般呈現(xiàn)電網(wǎng)阻抗較高、短路容量較低且電網(wǎng)背景諧波含量較高的弱電網(wǎng)特性。有可能會(huì)引起基于并網(wǎng)變流器的發(fā)電系統(tǒng)諧振。本文圍繞弱電網(wǎng)條件下的并網(wǎng)變流器諧振問題展開研究，對(duì)弱電網(wǎng)條件引起并網(wǎng)變流器特定次諧波振蕩的機(jī)理進(jìn)行分析，研究引起諧振的影響因素并提出針對(duì)性的抑制措施，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1) LCL濾波器特性及其阻尼方法分析
　

2、　目前并網(wǎng)變流器廣泛采用LCL濾波器來消除開關(guān)頻率次諧波，然而LCL濾波器為三階系統(tǒng)，存在固有諧振頻率點(diǎn)，可能引起諧振問題。針對(duì)LCL濾波器自身的諧振問題，分析了用以消除LCL濾波器諧振峰值的各種阻尼方法，包括無源阻尼及有源阻尼，通過分析比較最終選擇了簡單有效的交流器側(cè)單電流環(huán)有源阻尼控制方案。
　　(2)電網(wǎng)阻抗對(duì)系統(tǒng)諧振影響機(jī)理及其抑制策略
　　由于弱電網(wǎng)的高阻抗特性，在理想電網(wǎng)條件下設(shè)計(jì)的并網(wǎng)變流器有可能并不能滿足運(yùn)用

3、要求，因此針對(duì)電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振的影響開展了研究。首先建立了變流器并網(wǎng)系統(tǒng)模型及多臺(tái)并網(wǎng)變流器并聯(lián)運(yùn)行的等效模型，在此基礎(chǔ)上利用經(jīng)典的頻域分析方法，通過推導(dǎo)傳遞函數(shù)，繪制對(duì)數(shù)幅頻、相頻特性曲線（Bode圖）對(duì)引起諧振的機(jī)理進(jìn)行分析，得出了電網(wǎng)阻抗過大時(shí)將會(huì)提高高頻諧波的穩(wěn)定裕度，然而會(huì)導(dǎo)致低頻諧波放大的結(jié)論。針對(duì)電網(wǎng)阻抗引起的低頻諧振，提出了基于虛擬負(fù)阻抗的諧振抑制策略，通過在控制算法中引入虛擬負(fù)阻抗，在并網(wǎng)點(diǎn)處抵消掉電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生的壓降作用

4、，從而抑制由于電網(wǎng)阻抗引起的并網(wǎng)電流低頻諧振。
　　(3)電網(wǎng)背景諧波對(duì)諧振的影響及其抑制策略
　　由于電力電子裝置的大量接入，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)存在低頻背景諧波電壓，將引起并網(wǎng)電流低頻振蕩，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量。針對(duì)背景諧波電壓引起的諧波電流畸變，首先分析了抑制電網(wǎng)背景諧波影響的電網(wǎng)電壓全前饋的方法，指出其在電網(wǎng)阻抗影響下的不足之處，然后提出采用基于虛擬阻抗的選擇性諧波補(bǔ)償(VI-SHC)的抑制策略，提高低頻區(qū)域的諧波阻抗以增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)