多逆变器并网系统多谐波建模及谐波交互分析
2022-07-21戴烨敏李育坤林顺富边晓燕李东东
电气传动 2022年14期
戴烨敏,李育坤,林顺富,边晓燕,李东东
(上海电力大学电力工程学院,上海 200090)
随着可再生能源的发展,新能源并网技术被广泛应用。我国电网逐渐电力电子化,这使电网与电力电子装置之间的电气耦合问题日趋严重。背景谐波、直流电压扰动等会对并网逆变器的并网电能质量造成一定的影响。并网逆变器在分布式发电并网中承担着重要角色[1]。建立多并网逆变器系统的详细模型对分析逆变器与电网的谐波交互起着关键作用[2]。LCL 型滤波器具有滤波效果好、可小型化、成本低等优点,在新能源并网中被广泛应用,但存在自身谐振问题。有源阻尼控制可有效抑制逆变器自身谐振[3-4]。
传统的平均模型是使用较多的建模方式,建模过程中通常忽略了变换器内部的谐波相互作用等问题。该模型是线性时不变系统,建模简单,精度较低,对高频段的特性进行分析时有较好的准确性,但对于中低频的特性分析有失准确性[5-7],不足以分析逆变器的复杂交、直流侧的双向谐波耦合现象。而多频模型建模详细、精度高,在多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)模型下可更好地分析系统特性[8-9]。
谐波域法、扩展谐波域法和谐波状态空间法(harmonic state space,HSS)等都是MIMO 模型。HSS理论在频域中将周期性时变变量转换为不随时间变化的常数。相较于其他建模方法,HSS 方法将多个谐波频次建立在模型中,能更好分析由谐波、开关调制和信号时变特性造成的稳态或暂态下交、直流侧双向谐波耦合过程[10]。可直接对复杂的系统进行建模,获取更多系统谐波耦合项。……
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