[发明专利]一种改善电能质量的单相并网装置

权利要求书

1.一种改善电能质量的单相并网装置，包括基于全控型电力电子器件的单相电压型逆变器，单相电压型逆变器的直流侧与分布式发电系统相连；其特征在于：还包括一端与逆变器输出相连另一端通过滤波电感接入电力系统的并网电容C_inv、以及抑制逆变器输出电流中高频分量的滤波电感L_filter，并网电容C_inv的电抗大于滤波电感L_filter的电抗。

2.根据权利要求1所述的改善电能质量的单相并网装置，其特征在于，所述滤波电感与并网电容谐振在配电系统的某一次谐波频率。

3.根据权利要求2所述的改善电能质量的单相并网装置，其特征在于：所述并网电容C_inv与滤波电感L_filter的大小通过以下方法获得：首先，通过下式确定并网电容C_inv与滤波电感L_filter构成的串联支路的阻抗X_cf：

XCf=VS2Q0]]>

其中，V_S是逆变器接入点的系统电压，Q₀是设计无功功率；之后，根据以下公式组计算出并网电容C_inv与滤波电感L_filter的大小：

XCf=1ωCin v-ωLfilter]]>

1NωCinv-NωLfilter=0]]>

其中，ω=2πf，f是配电系统的工作频率，N为选定的滤波电感与并网电容谐振在系统的谐波次数。

4.根据权利要求3所述的改善电能质量的单相并网装置，其特征在于，所述Q₀取一个平均功率，通过下式来计算：

Q0=1T∫0TQdt]]>

其中，T为一定长度的时间。

5.根据权利要求3或4所述的改善电能质量的单相并网装置，其特征在于，逆变器的直流电压V_dc按照以下公式来选择：

Vdc≥2Vinvc]]>

V_invc为逆变器的输出电压，由下式计算：

Vinvc=(XCfIcf)2+Σh-=2∞XLCh2Ih2]]>

X_LCh为当谐波电流流过时并网电容C_inv与滤波电感L_filter构成的串联支路的阻抗，由下式计算：

XLCh=1hωCinv-hωLfilter---(8)]]>

其中，h代表谐波的次数；ω=2πf，f是配电系统的工作频率；I_cf为当逆变器向系统注入有功功率，并提供无功电流补偿感性负荷时其输出的电流；I_h为单相并网装置向系统提供的谐波补偿电流。