收藏本站 The Best Quality of Power Equipment

多模块并联正弦波逆变器系统中网侧电抗对谐振特性的影响分析

新能源并网发电系统中常选用LCL型滤波器的多台正弦波逆变器模块化并联结构。因为LCL型滤波器自身故有的谐振特性,故实践使用中常选用无源阻尼或许有源阻尼的办法按捺谐振峰幅值。

 

在理论研讨中,通常将电网笼统为抱负三相电压源而未考虑网侧电抗取值对系统谐振特性的影响;但在实践工程使用中,因为变压器漏感或线路自感等要素电网侧存在不行忽略的电抗。

 

该文从多模块并联正弦波逆变器系统的操控结构下手,经过树立数学模型给出多台正弦波逆变器并联情况下系统谐振特性的剖析办法,提出单台等效模型,并定义了新的变量——网侧总电抗Lc。深入剖析使用有源阻尼时网侧总电抗取值对常用阻尼战略作用的影响,并给出确保系统安稳条件下网侧总电抗的取值规模。仿真和试验成果验证了理论剖析的正确性。

 

近年来,以风能、太阳能为代表的新能源在发电系统中所占的比重不断上升。为了将电能传输到更远的当地,往往需要将新能源发电系统并网运转,而PWM正弦波逆变器就承担起了接口变换器的人物,完成与外部电网之间可控的能量交流。此外,因为实践使用中单台正弦波逆变器的容量有限,为了进步新能源发电系统的输出功率,往往需要将多台正弦波逆变器并联运转。

 

为了按捺输出电流中因为开关动作引进的高频谐波,并网正弦波逆变器的输出端通常选用L型或许LCL型滤波器。与L型滤波器比较,LCL型滤波器在同样的滤波作用下有更小的体积和成本,动态功能杰出,近些年来得到了广泛的重视和使用。但是,因为LCL型滤波器使用了三个独立的储能元件,使得其在谐振频率处存在幅值尖峰,对系统的安稳性形成影响[1-3]。

 

现在,处理谐振问题的干流办法有无源阻尼(Passive Damping, PD)和有源阻尼(Active Damping,AD)两大类。其间,有源阻尼办法不需要实践的电阻,而是经过改变操控结构来按捺系统的谐振峰。P. A. Dahono根据无源阻尼的思想首要提出了“虚拟电阻”的概念[4]。随后,呈现了一大类根据变量反应的有源阻尼办法[5-12],其间典型的包含电容电流反应、电容电压反应、电感电流反应等。

 

文献[13]对这一类办法进行了总结,深入剖析了上述办法能完成有源阻尼的机制。但是,现在大多数研讨工作都简略地把电网笼统为抱负电压源,而未对网侧漏电抗存在的条件下系统特性和有源阻尼战略进行研讨。

 

实践使用中,往往需要将多台正弦波逆变器并联后接入电网,此刻的系统谐振特性将发生变化,而针对单台正弦波逆变器规划的有源阻尼办法的作用也将受到影响[15-17]。此刻有必要对多并联情况下的逆变系统进行数学建模,剖析并联个数对系统特性的影响。图1给出了多模块并联正弦波逆变器系统的结构示意图。

 多模块并联正弦波逆变器系统示意图

图1 多模块并联正弦波逆变器系统示意图

本文首要经过数学建模和剖析树立多台正弦波逆变器并联时系统谐振特性和安稳性的研讨办法。随后,针对几种常用的有源阻尼战略剖析网侧漏电抗存在条件下的多模块并联正弦波逆变器系统谐振特性,并研讨了漏电抗巨细以及并联台数关于系统安稳性的影响。仿真和试验成果验证了理论剖析的正确性。

 

定论

本文针对多模块并联正弦波逆变器系统,对其谐振特性进行了深入剖析,并要点研讨了在使用了有源阻尼战略条件下网侧总电抗Lc对系统谐振特性和安稳性的影响。此外,本文还剖析了常用有源阻尼战略对电网电压中谐波的按捺作用。得出以下定论: 

1)关于多模块并联正弦波逆变器系统,能够选用单台等效模型剖析其安稳性和谐振特性。如果设正弦波逆变器台数为n,则nLg决定正弦波逆变器的特性。

2)网侧总电抗Lc的巨细一起影响系统谐振峰的频率和幅值。 

3)常用有源阻尼战略关于正弦波逆变器输出侧引进的高频谐波有杰出的按捺作用;而对电网电压中引进的高频谐波按捺作用有限。

4)网侧总电抗Lc的取值影响系统的安稳性。关于特定的阻尼战略,当Lc取值过大时,系统的一对特征根将进入右半s平面,导致系统失稳;在安稳的条件下,Lc取值较大反而能够按捺网侧电压谐波对输出电流的影响。

相关文章

在线留言

*

*

◎欢迎您的留言,您也可以通过以下方式联系我们:

◎客户服务热线:021-51095123

◎邮箱:xin021@126.com

021-51095123
扫描二维码关注我们

扫描二维码 关注我们