光伏并网系统的谐波检测与分析

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1、清洁能源CleanEnergy第26卷第11期电网与清洁能源Vol.26No.112010年11月PowerSystemandCleanEnergyNov.2010文章编号：1674-3814（2010）11-0112-04中图分类号：TM615文献标志码：A光伏并网系统的谐波检测与分析马杰，张建成（华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003）HarmonicsMeasurementandAnalysisofGrid-ConnectedPVSystemMAJie,ZHANGJian-cheng（Schoolof

2、ElectricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,HebeiProvince,China）ABSTRACT：TheparalleloperationofthePVsysteminthe并在近几年保持着高速增长[1-2]。目前，发达国家powergridwillbringaseriesofproblemsinthepowergrid,oneof以“太阳能屋顶计划”和并网发电为基本形式，积whichistheh

3、armonicpollution.Inordertoaddressthisproblem,极推广光伏产业，但与发达国家相比，我国的光伏itisnecessarytomeasureharmonicsbeforethePVsystemis[3-6]产业还处于初级阶段。因此对并网型光伏系统integratedintothepowergrid.Thispaperpresentsawindowed的研究必将成为光伏发电技术研究的重点之一。interpolationFFTalgorithmindetectingtheparamete

4、rsof并网光伏系统作为一种分散式发电系统，以harmonicsanddemonstratestheeffectivenessofthealgorithm.及光伏发电本身的一些特点，使得并网光伏系统Furthermore,thealgorithmisappliedindetectingandanalyzing对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的theharmoniccurrentofthePVparallelmodelinthepaper.影响，如孤岛效应、无功平衡、谐波污染等[7]。谐波KEYWORDS：grid

5、-connectedPVsystem;harmonics;inter－polationalgorithmbasedonwindow;FFT污染是光伏并网系统安全可靠运行必须解决的一摘要：光伏系统并网运行会对电网带来一系列问题，其中谐个问题，光伏系统中的谐波主要是在光伏并网逆变波污染就是问题之一，这也是光伏系统实现真正并网运行必的逆变过程中产生的，它会使功率因素恶化、电压须解决的一个难题，而进行谐波检测则是解决该问题的先决波形畸变、增加电磁干扰，对电网造成危害[8]；并且，条件。通过使用适当的加窗插值算法，验证了加窗插值F

6、FT算当光伏逆变器轻载运行时，逆变器输出的谐波含量法检测谐波各项参数的有效性，并应用此算法对光伏并网模会明显增大，在20%额定出力以下时，电流谐波总型的谐波电流进行了检测与分析。畸变率（THD）会超过5%[9]。因此对光伏并网系统中关键词：光伏并网系统；谐波；加窗插值；FFT的谐波进行快速、准确的测量是很有必要的。电力谐波检测的方法有很多种，目前主要有0引言滤波法、傅里叶变换、小波变换、瞬时无功功率理论、正交变换法和人工智能法等[10]。其中快速傅里随着世界经济的快速发展和人口的不断增叶变换（fastfouriertra

7、nsform，简称FFT），是当前电长，以及煤炭、石油和天然气等化石能源的日渐枯力系统中检测谐波最常用的方法。在实际电力系竭，能源危机已成为世界各国共同面临的课题。统中，系统频率是在工频附近波动的，这就很难保与此同时，大量使用化石能源造成的生态环境破证对信号采样的同步性，即很难保证采样频率与坏，也成为制约社会经济发展的瓶颈。全球因此信号频率成整数倍关系，这就会出现频谱泄露问都在积极开发利用新能源，太阳能及光伏发电技题。由于FFT实际处理的是通过采样和A/D转换得术的诸多优点，使光伏发电受到了全世界的青睐，到的有限长离散序

8、列，这就使得FFT存在频谱泄露现象与栅栏效应[11]，这样计算得到的信号参数基金项目：国家自然科学基金资助项目（50677018）。清洁能源CleanEnergy第26卷第11期电网与清洁能源113包括频率、幅值和相位等会偏离实际值，甚至无法忽略负频点-f处频峰的旁瓣影响，在正频点f附00满足谐波的测量要求。解决非同