基于陷波控制的LCL型光伏并网逆变器谐波谐振抑制研究.pdf

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1、第44卷第14期电力系统保护与控制Vo1．44No．14Ju1．16．2016!生!旦鱼旦!!!!里!!!旦垒竺旦!!竺DOI：10．7667／PSPC151432基于陷波控制的LCL型光伏并网逆变器谐波谐振抑制研究田鹏，宣文华，牛益国(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司，河北秦皇岛066000)摘要：为研究光伏并网谐波谐振现象，针对LCL型光伏并网系统，建立了光伏并网逆变器数学模型，采用频域分析方法研究多台逆变器并网时的谐波谐振问题。建立单台和多台逆变器并联的输出阻抗模型，研究不同并联台数情况下逆变器谐波谐振特性和多并网逆变

2、器相互间的耦合关系。在此基础上，提出逆变器的陷波控制方法抑制光伏并网系统的谐波谐振。仿真结果表明，该方法滤波效果好、能够抑制LCL型光伏并网系统的谐波谐振，同时对电网背景谐波噪声也具有较好的抑制效果。关键词：光伏并网；谐波谐振；阻抗模型；频域分析；陷波控制Suppressionofharmonicresonanceforphotovoltaicgrid-connectedinverterwithLCLfilterbasedonnotchfiltercontrolTIANPeng，XUANWenhua，NIUYiguo(Qinh

3、uangdaoPowerSupplyCompany,StateGridJibeiElectricPowerCompanyLimited，Qinhuangdao066000，China)Abstract：InordertoanalyzethemechanismofharmonicresonancephenomenoninPVgrid—connectedsystem，aLCLtypeinvertermodelisestablished，whichadoptsfrequencydomainanalysistoresearchharm

4、onicresonanceproblemswhenmultipleinvertersareconnectedtothegrid．Besides，theinverteroutputimpedancemodelofasingleandmultipleinvertersisestablishedtostudytheharmonicresonancecharacteristicsandthecouplingrelationshipbetweeneachinverterintheconditionofdiferentparallelnu

5、mbersofinverter．Amethodofnotchcontrolisproposedtosuppresstheharmonicresonanceofthesystem．Simulatedresultsshowthatthismethodisgood—efectedinfiltering，andCansuppresstheharmonicresonanceofPVgrid—connectedsysteminthetypeofLCLfilter；atthesametime，thebackgroundharmonicnoi

6、seofthegridisalsowellsuppressed．Keywords：PVgrid—connectedsystem；harmonicresonance；impedancemodel；frequencydomainanalysis；notchfilterCOntrol畸变率。但LCL滤波器是一个三阶系统，存在高频0引言谐振问题，会影响系统的稳定性，对LCL滤波器的光伏并网发电系统的三相逆变器通常使用参数设计和系统的控制策略提出了更高的要求[1l-12]。PWM调制技术，会向电网注入谐波。虽然LCL型文献[13]针对L

7、CL型滤波器的参数设计问题进行了滤波器对逆变器输出电流高次谐波分量具有较强的研究，综合考虑电感、电容以及与谐振频率之间的抑制能力，但由于其阶数为3阶，可能会产生谐波关系，使其具有最优的滤波效果。文献[14]建立了谐振问题【JJ。另一方面，当多个光伏同时并网时，谐波谐振数学模型，分析了谐波放大系数与输电线不同并网逆变器会产生谐波交互影响L2～l，也会引起距离、谐波次数、谐波类型等参数的关系，即系统谐波谐振。这些问题给电网带来了严峻的挑战【4]，的谐振特性。文献【15]建立了光伏并网的小信号等影响对用户供电的安全性[7-9]。因此

8、，研究合理的光效模型，分析光伏并网发电系统多逆变器并联的谐伏并网系统谐波谐振抑制策略对提高光伏并网发电振特性。文献[16]根据三相并网逆变器的运行特点、系统的可靠性，减少对电网的影响是十分必要的。LCL滤波器及PR调节器的工作特性设计了光伏并针对光伏并网系统谐波谐振问题，文献