一种功率变换器及并网电流的谐波抑制方法技术

本申请公开了一种功率变换器及并网电流的谐波抑制方法，功率变换器包括：电流采样电路、功率变换电路和控制器；功率变换电路的输出端用于通过并网滤波器连接电网；电流采样电路，用于采集并网电流；控制器，用于根据并网电流得到基波幅值和第n次谐波的幅值，第n次谐波为待抑制的谐波，n为整数；根据第n次谐波的幅值与基波幅值获得畸变系数，根据畸变系数判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，逐渐减小第n次谐波控制环的增益系数，使功率变换器退出第n次谐波的频率谐振。当畸变系数大时，谐波控制环调节频率与并网滤波器的谐振频率重合或近似，发生谐振，控制谐波控制环的作用减弱或者消失不起作用，抑制谐波电流。抑制谐波电流。抑制谐波电流。

【技术实现步骤摘要】
一种功率变换器及并网电流的谐波抑制方法


[0001]本申请涉及电力电子
，具体涉及一种功率变换器及并网电流的谐波抑制方法。

技术介绍

[0002]在风力发电和光伏发电场景，功率变换器将新能源发电实现并网。功率变换器的并网电流需要满足谐波的要求，输出高质量、稳定的并网电流。由于新能源的出力波动较大，并且新能源的出力大范围波动会引起电网阻抗的波动。因此，功率变换器应能够具备电网阻抗宽范围波动条件下的并网电流谐波抑制能力。
[0003]为了解决并网电流的谐波问题，目前功率变换器常采用调节器抑制法，即通过添加多个谐振调节器或旋转坐标系下的比例积分(PI)调节器对并网电流需要抑制的谐波进行抑制。
[0004]但是，当电网阻抗大范围波动变化时，电网阻抗与功率变换器的并网滤波器相耦合，导致并网滤波器的谐振频率也大范围波动，很容易覆盖调节器作用的5次、7次、11次、13次等谐波频率范围，当并网滤波器的谐振频率趋近或等于有调节器作用的某次谐波控制环调节频率时，会引发该次频率并网电流的谐振，反而会放大该次电流谐波幅值，甚至造成整个并网系统失稳。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种功率变换器及并网电流的谐波抑制方法，能够进行电网阻抗宽范围波动条件下的并网电流的谐波抑制。
[0006]本申请提供一种功率变换器，包括：电流采样电路、功率变换电路和控制器；功率变换电路的输出端用于通过并网滤波器连接电网；
[0007]电流采样电路，用于采集并网电流；
[0008]控制器，用于根据并网电流得到基波幅值和第n次谐波的幅值，第n次谐波为待抑制的谐波，n为整数；根据第n次谐波的幅值与基波幅值获得畸变系数，根据畸变系数判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，逐渐减小第n次谐波控制环的增益系数，使功率变换器退出第n次谐波的频率谐振。
[0009]优选地，控制器，具体用于根据第n次谐波的幅值与基波幅值之比获得畸变系数。
[0010]优选地，控制器，具体用于畸变系数大于或等于第一预设阈值时，判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振，逐渐减小第n次谐波控制环的增益系数。
[0011]优选地，控制器，具体用于在每次减小第n次谐波控制环的增益系数之后，判断畸变系数是否减小，如果是，则继续减小第n次谐波控制环的增益系数，反之则停止减小第n次谐波控制环的增益系数。
[0012]优选地，控制器，还用于畸变系数小于第一预设阈值，且大于第二预设阈值时，逐渐增大第n次谐波控制环的增益系数；第一预设阈值大于第二预设阈值。
[0013]优选地，控制器，具体用于在每次增大第n次谐波控制环的增益系数之后，判断畸变系数是否下降且第n次谐波控制环的增益系数小于预设最大阈值，如果是，则继续增大第n次谐波控制环的增益系数，反之停止增大第n次谐波控制环的增益系数。
[0014]优选地，n取值不同时，对应的第一预设阈值不同；
[0015]n取值不同时，对应的第二预设阈值不同。
[0016]优选地，控制器，还用于根据调整后的第n次谐波控制环的增益系数获得谐波电流控制值，由谐波电流控制值和基波电流控制值获得调制电压，利用调制电压生成功率变换电路的驱动信号。
[0017]本申请提供一种功率变换器的并网电流的谐波抑制方法，包括：
[0018]采集功率变换器的并网电流；
[0019]根据并网电流得到基波幅值和第n次谐波的幅值，第n次谐波为待抑制的谐波，n为整数；
[0020]根据第n次谐波的幅值与基波幅值获得畸变系数；
[0021]根据畸变系数判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，减小第n次谐波控制环的增益系数。
[0022]优选地，根据第n次谐波的幅值与基波幅值获得畸变系数，具体包括：
[0023]根据第n次谐波的幅值与基波幅值之比获得畸变系数。
[0024]优选地，根据畸变系数判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，减小第n次谐波控制环的增益系数，具体包括：
[0025]畸变系数大于或等于第一预设阈值时，判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振，逐渐减小第n次谐波控制环的增益系数。
[0026]优选地，逐渐减小第n次谐波控制环的增益系数，具体包括：
[0027]在每次减小第n次谐波控制环的增益系数之后，判断畸变系数是否减小，如果是，则继续减小第n次谐波控制环的增益系数，反之则停止减小第n次谐波控制环的增益系数。
[0028]优选地，还包括：
[0029]畸变系数小于第一预设阈值，且大于第二预设阈值时，逐渐增大第n次谐波控制环的增益系数；第一预设阈值大于第二预设阈值。
[0030]优选地，逐渐增大第n次谐波控制环的增益系数，具体包括：
[0031]在每次增大第n次谐波控制环的增益系数之后，判断畸变系数是否下降且第n次谐波控制环的增益系数小于预设最大阈值，如果是，则继续增大第n次谐波控制环的增益系数，反之停止增大第n次谐波控制环的增益系数。
[0032]优选地，n取值不同时，对应的第一预设阈值不同；
[0033]n取值不同时，对应的第二预设阈值不同。
[0034]优选地，还包括：
[0035]根据调整后的第n次谐波控制环的增益系数获得谐波电流控制值；
[0036]由谐波电流控制值和基本电流控制值获得调制电压；
[0037]利用调制电压生成功率变换电路的驱动信号。
[0038]由此可见，本申请具有如下有益效果：
[0039]本申请提供的功率变换器，控制器用于根据并网电流得到基波幅值和第n次谐波
的幅值，根据第n次谐波的幅值与基波幅值获得畸变系数，根据畸变系数判断功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，减小第n次谐波控制环的增益系数。当畸变系数大时，表明谐波控制环调节频率与并网滤波器的谐振频率重合或近似，发生了谐振，因此，需要抑制谐波，此时需要控制谐波控制环的作用减弱或者消失不起作用，具体可以通过减小谐波控制环的增益系数来削弱谐波控制环的作用，进而使其不起反作用，即不能使谐波控制环加大谐波电流的幅值，从而达到抑制谐波电流的目的。
附图说明
[0040]图1为本申请实施例提供的一种并网系统的示意图；
[0041]图2为本申请实施例提供的一种功率变换器的示意图；
[0042]图3为本申请实施例提供的另一种功率变换器的示意图；
[0043]图4为本申请实施例提供的一种功率变换器的控制原理图；
[0044]图5为本申请实施例提供的一种功率变换器的并网电流的谐波抑制方法的流程图；
[0045]图6为本申请实施例提供的另一种功率变换器的并网电流的谐波抑制方法的流程图；
[0046]图7为本申请实施例提供的又一种功率变换器的并网电流的谐波抑制方法的流程图。
具体实施方式
[0047]为了使本申请实施例提供的技术方案更便于理解，下面先结合附图介绍应用场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率变换器，其特征在于，包括：电流采样电路、功率变换电路和控制器；所述功率变换电路的输出端用于通过并网滤波器连接电网；所述电流采样电路，用于采集并网电流；所述控制器，用于根据所述并网电流得到基波幅值和第n次谐波的幅值，所述第n次谐波为待抑制的谐波，n为整数；根据所述第n次谐波的幅值与所述基波幅值获得畸变系数，根据所述畸变系数判断所述功率变换器发生第n次谐波的频率谐振时，逐渐减小所述第n次谐波控制环的增益系数，使所述功率变换器退出所述第n次谐波的频率谐振。2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第n次谐波的幅值与所述基波幅值之比获得畸变系数。3.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于所述畸变系数大于或等于第一预设阈值时，判断所述功率变换器发生第n次谐波的频率谐振，逐渐减小所述第n次谐波控制环的增益系数。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于在每次减小所述第n次谐波控制环的增益系数之后，判断所述畸变系数是否减小，如果是，则继续减小所述第n次谐波控制环的增益系数，反之则停止减小所述第n次谐波控制环的增益系数。5.根据权利要求3所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，还用于所述畸变系数小于所述第一预设阈值，且大于所述第二预设阈值时，逐渐增大所述第n次谐波控制环的增益系数；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。6.根据权利要求5所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，具体用于在每次增大所述第n次谐波控制环的增益系数之后，判断所述畸变系数是否下降且所述第n次谐波控制环的增益系数小于预设最大阈值，如果是，则继续增大所述第n次谐波控制环的增益系数，反之停止增大所述第n次谐波控制环的增益系数。7.根据权利要求5所述的功率变换器，其特征在于，所述n取值不同时，对应的所述第一预设阈值不同；所述n取值不同时，对应的所述第二预设阈值不同。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器，还用于根据调整后的所述第n次谐波控制环的增益系数获得谐波电流控制值，由所述谐波电流控制值和基波电流控制值获得调制电压，利用所述调制电压生成所述功率变换电路的驱动信号。9.一种功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝基，孙鹏，汪子晨，陈巧地，徐君，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：