【技术实现步骤摘要】
基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法
本专利技术涉及一种谐波治理方法,尤其涉及一种基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,属于电能质量改善领域。
技术介绍
并网逆变器是用来连接分布式供电系统和电网,实现电能传送和交换的设备。当然,并网逆变器也可以工作于不并网状态,即独立于电网、单独向用户供电。实际上,目前电网中由于非线性负载的大量接入,及电力系统电力电子化程度不断加深,由此引发的谐波、三相不平衡、电压暂降、电压暂升等电能质量问题,极大地降低了电网的电能质量,从而导致电网污染、电力品质下降,引起供电及用电设备故障,甚至引发严重火灾事故等,不断威胁着电力系统的安全经济稳定运行。目前改善电能质量主要有两个方向:一是添加额外的电能质量改善装置,主要分为:无源滤波装置、有源滤波装置及无功补偿装置;虽然无源滤波器的成本极低、经济且简便,但是抑制谐波的能力比较弱,效果不好,例如LC串联滤波器;对于有源滤波器而言,有源滤波器能做到适时补偿,且不增加电网的容性元件,滤波效果较好,但是由于有源滤波器受到电力电子元件耐压、额定电流的发展限制,成本极高,其制作也比无源滤波器复杂得多,成本也高很多,例如,有源滤波器(APF);合理的选择无功补偿装置可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高,但是,如果选择或使用不当,可造成供电系统、电压波动,甚至谐波增大等诸多因素,例如,静态无功补偿器(SVC)等等。二是在逆变器有功输出的基础上修改算法,使得逆变器可以在有功输出的基础上,对系统的谐波、不平衡与无功等进行补偿,即多功能并网逆变器(MGFTI)。这种方法 ...
【技术保护点】
1.基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:基波角频率的获取;通过设计锁相环,在负载侧与多功能并网逆变器同时对系统电压进行锁相得到角频率的值;S2:基波参考电流的计算,包括如下步骤:S21:在逆变器侧,通过Park变换将系统电压从abc静止坐标系转换到dq坐标系下,利用dq坐标系下的dq轴电压与给定的有功功率P与无功功率Q,计算出相应的dq轴参考电流;S22:将d轴电流与补偿系统损耗的d轴电流相加,再与q轴电流进行Park反变换,从而得到abc静止坐标系下的基波参考电流;S3:谐波参考电流的计算,包括如下步骤:S31:在负载侧,分析负载电流中的谐波成分;S32:对于不同的谐波分量,分别将负载电流以合适倍基波角频率进行Park变换,对dq轴下的分量进行低通滤波后得到相应的直流分量,得到负载电流中的谐波成分的直流分量;S33:将谐波成分的直流分量打包并发送至多功能并网逆变器侧;S34:多功能并网逆变器再对谐波成分的直流分量以合适倍基波角频率进行Park反变换,从而在本地合成出abc坐标系下的谐波参考电流;S4:多功能并网逆变器参考电流的合成;将步 ...
【技术特征摘要】
1.基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:基波角频率的获取;通过设计锁相环,在负载侧与多功能并网逆变器同时对系统电压进行锁相得到角频率的值;S2:基波参考电流的计算,包括如下步骤:S21:在逆变器侧,通过Park变换将系统电压从abc静止坐标系转换到dq坐标系下,利用dq坐标系下的dq轴电压与给定的有功功率P与无功功率Q,计算出相应的dq轴参考电流;S22:将d轴电流与补偿系统损耗的d轴电流相加,再与q轴电流进行Park反变换,从而得到abc静止坐标系下的基波参考电流;S3:谐波参考电流的计算,包括如下步骤:S31:在负载侧,分析负载电流中的谐波成分;S32:对于不同的谐波分量,分别将负载电流以合适倍基波角频率进行Park变换,对dq轴下的分量进行低通滤波后得到相应的直流分量,得到负载电流中的谐波成分的直流分量;S33:将谐波成分的直流分量打包并发送至多功能并网逆变器侧;S34:多功能并网逆变器再对谐波成分的直流分量以合适倍基波角频率进行Park反变换,从而在本地合成出abc坐标系下的谐波参考电流;S4:多功能并网逆变器参考电流的合成;将步骤S2中的基波参考电流与S3中的谐波参考电流合成为多功能并网逆变器参考电流;S5:多功能并网逆变器参考电流的跟踪;在abc静止坐标系下,交流分量的无稳态误差跟踪是通过设计合适的比例谐振控制器的比例系数与谐振系数,及在谐振点处提供无限增益的方式实现。2.根据权利要求1所述的基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,其特征在于:所述多功能并网逆变器为三相三线制,多功能并网逆变器的直流侧的电容与分布式电源或储能直流输出端并联;多功能并网逆变器的输出端与配电网相连接。3.根据权利要求2所述的基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,其特征在于:所述分布式电源或储能直流输出端为:风力发电机整流输出端、光伏设备输出端、燃料电池输出端、燃气轮机输出端、蓄电池组输出端、飞轮储能输出端、超级电容器输出端中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的基于多同步旋转坐标系的多功能并网逆变器谐波治理方法,其特征在于:所述多功能并网逆变器的输出端与配电网的连接方式为:多功能并网逆变器的输出端通过滤波器直接与配电网相连接,...
【专利技术属性】
技术研发人员:岳东,陈剑波,柏少童,窦春霞,刘钊,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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