一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法技术

一种光伏并网逆变器谐振抑制电路，包括直流源以及与直流源相连的逆变单元，逆变单元经过交流滤波电路连接交流电网；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关，逆变单元经过信号采集与调理电路连接控制系统，控制系统输出控制信号分别连接逆变单元与控制开关。所述的直流源采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。当逆变单元发生谐振时，控制系统调节控制开关的开断来改变无缘阻尼回路的工作状态，从而改变交流滤波电路的阻抗特性，最终使得交流滤波电路在逆变单元发生谐振的时候及时进行抑制甚至消除谐振。本发明专利技术的电路拓扑结构简单，实施简便。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法
本专利技术涉及电力电子
，具体为一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法。
技术介绍
随着能源需求和电力电子技术的不断发展，光伏电站的并网容量不断提高，这就使得大型光伏电站采用一种光伏并网逆变器多机并联的拓扑来满足日益增大的并网容量需求。同时由于市场发展的趋势，组串式光伏并网逆变器异军突起，在不同的应用场合，组串式光伏并网逆变器也经常采用多逆变器并联的系统结构来进行并网。在上述结构中，多机并联的系统组成，单台逆变器往往采用无隔离变压器的主回路拓扑，滤波环节多采用主流的LCL滤波器。相比较LC滤波器，LCL滤波器设计会给系统引入更多谐振频率点，在多机并联的情况下，因为无隔离变压器，滤波回路的直接并联，使得系统的谐振网络复杂化。在实际运行中，上述多机并联系统发生谐振的概率大大增加。谐振的发生大大影响了电力系统的安全和稳定运行，严重制约着光伏并网逆变器的工程应用和推广。针对如何解决多机并联光伏并网逆变器的谐振问题，目前各大科研院所、高等院校、企业和相关单位都在进行深入细致的研究和分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法，其电路拓扑简单，实施简便，具有工程实践意义。为了实现上述目的，本专利技术光伏并网逆变器谐振抑制电路采用的技术方案为：包括直流源以及与直流源相连的逆变单元，逆变单元经过交流滤波电路连接交流电网；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关，逆变单元经过信号采集与调理电路连接控制系统，控制系统输出控制信号分别连接逆变单元与控制开关。所述的直流源采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。所述逆变单元采用单相逆变器或者三相逆变器。所述交流电网为单相交流电网或者三相交流电网。所述的交流滤波电路采用拓扑为LCL的滤波电路或者拓扑为LC的滤波电路。所述的无缘阻尼回路包括阻尼电阻，控制开关与阻尼电阻并联。本专利技术基于光伏并网逆变器谐振抑制电路的抑制方法，包括：逆变单元正常工作时，逆变单元将直流电能转换成交流电能，经过交流滤波电路并入交流电网，无缘阻尼回路包括阻尼电阻，控制开关与阻尼电阻并联，此时控制开关闭合，阻尼电阻被旁路；当逆变单元发生谐振时，首先通过信号采集与调理电路将异常电压、电流信号传给控制系统，控制系统通过状态判断，若确定逆变单元处于谐振状态，给控制开关下发断开指令，控制开关断开之后，阻尼电阻投入交流滤波电路开始工作，由于交流滤波电路的阻抗特性改变，逆变单元的谐振得到抑制或者消除。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关，逆变单元经过信号采集与调理电路连接控制系统，控制系统输出控制信号分别连接逆变单元与控制开关，当逆变单元发生谐振时，控制系统调节控制开关的开断，来改变无缘阻尼回路的工作状态，从而改变交流滤波电路的阻抗特性，最终使得交流滤波电路在逆变单元发生谐振的时候及时进行抑制甚至消除谐振。本专利技术的电路拓扑结构简单，实施简便，具有工程实践意义，提供了多机并联光伏并网逆变器谐振抑制的解决方案。附图说明图1逆变单元正常工作时采用LC交流滤波电路的工作模态示意图；图2逆变单元正常工作时采用LCL交流滤波电路的工作模态示意图；图3逆变单元发生谐振时采用LC交流滤波电路的工作模态示意图；图4逆变单元发生谐振时采用LCL交流滤波电路的工作模态示意图；附图中：1-直流源；2-逆变单元；3-交流电网；4-信号采集与调理电路；5-控制系统。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术光伏并网逆变器谐振抑制电路，包括直流源1以及与直流源1相连的逆变单元2，逆变单元2经过交流滤波电路连接交流电网3；交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关K，逆变单元2经过信号采集与调理电路4连接控制系统5，控制系统5输出控制信号分别连接逆变单元2与控制开关K。其中，无缘阻尼回路包括阻尼电阻R，控制开关K与阻尼电阻R并联。直流源1采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。逆变单元2采用单相逆变器或者三相逆变器。交流电网3为单相交流电网或者三相交流电网。交流滤波电路采用拓扑为LCL的滤波电路或者拓扑为LC的滤波电路。参见图1-2，逆变单元2正常工作时，逆变单元2将直流电能转换成交流电能，经过交流滤波电路并入交流电网3，此时控制开关K闭合，阻尼电阻R被旁路。参见图3-4，当逆变单元2发生谐振时，首先通过信号采集与调理电路4将异常电压、电流信号传给控制系统5，控制系统5通过状态判断，若确定逆变单元2处于谐振状态，给控制开关K下发断开指令，控制开关K断开之后，阻尼电阻R投入交流滤波电路开始工作，由于交流滤波电路的阻抗特性改变，逆变单元2的谐振得到抑制或者消除。本专利技术具体实现时，通过实时检测逆变器输出的电压、电流量计算得到电压和电流波形，以此来判断系统是否发生谐振。采用太阳能电池板(PV源)或者直流源，其直流输出正接入逆变器的直流输入正，其直流输出负接入逆变器的直流输入负。逆变器交流输出桥口侧或相线侧首先通过电压、电流采样电路，然后接滤波电抗器L，滤波电抗器L的另一侧接滤波电容C和并网侧电抗L’，并网侧电抗L’的另一端接入交流电网。对于采用LC滤波回路的逆变电路来说，并网侧电抗L’不存在，因此滤波电抗器L的另一侧接滤波电容C之后直接并入交流电网。滤波电容C的另一端接阻尼电阻R，阻尼电阻R的另一端连接逆变器零线侧或者中性点侧N，然后并入交流电网，阻尼电阻R的两端并联有控制开关K。逆变器交流输出桥口侧或相线侧通过电压、电流采样电路后，采样所得到的信号经过信号调理电路，然后进入控制系统5。控制系统5的输出信号分别进入逆变器和控制开关K。上述介绍了本专利技术的基本原理和实现方法，在具体实施过程中可以是多样的，在不脱离本专利技术的基本原理和实施方法的范围内进行的简单改造和优化都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：包括直流源(1)以及与直流源(1)相连的逆变单元(2)，逆变单元(2)经过交流滤波电路连接交流电网(3)；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关(K)，逆变单元(2)经过信号采集与调理电路(4)连接控制系统(5)，控制系统(5)输出控制信号分别连接逆变单元(2)与控制开关(K)。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：包括直流源(1)以及与直流源(1)相连的逆变单元(2)，逆变单元(2)经过交流滤波电路连接交流电网(3)；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关(K)，逆变单元(2)经过信号采集与调理电路(4)连接控制系统(5)，控制系统(5)输出控制信号分别连接逆变单元(2)与控制开关(K)。2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：所述的直流源(1)采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。3.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：所述逆变单元(2)采用单相逆变器或者三相逆变器。4.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：所述交流电网(3)为单相交流电网或者三相交流电网。5.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器谐振抑制电路，其特征在于：所述的交流滤波电路采用拓扑为LCL的滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎学斌，杨欣然，孟向军，徐军，徐斌，张海龙，董晓帅，吕淼，徐关澄，
申请(专利权)人：西安许继电力电子技术有限公司，许继电气股份有限公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61