[发明专利]一种并网逆变器及其谐波抑制方法及光伏并网系统

说明书

本发明提供一种并网逆变器及其谐波抑制方法及光伏并网系统，并网逆变器包括逆变电路、与逆变电路连接的LCL滤波电路和用于控制逆变电路输出的控制器，通过改变控制器的前馈信号，以改变LCL滤波电路实际的传递函数，从而改变并网逆变器的谐振频率，以确保并网逆变器的工作频率避开谐振频率，明显改善滤波电路的滤波效果，有效降低并网逆变器输出电流的谐波分量，保证光伏并网系统输送到电网的电能质量。

技术领域

本发明涉及一种逆变器，尤其涉及用于光伏发电、风力发电等绿色环保的新型发电方式的并网逆变器。

背景技术

环境的恶化及能源的短缺，导致了对光伏发电、风力发电等绿色环保的新型发电方式的需求不断加大。单台并网逆变器的容量总是有限的，多机并联成为解决需求的加大与单机容量有限这一矛盾的出路。现有的并网逆变器较普遍的采用无隔离变压器的拓扑结构，且输出滤波器多为LC滤波电路，当LC滤波电路进行多机并联后，不同逆变器的滤波电路之间存在高频的环流，导致流经滤波电容的电流谐波含量增大，严重会直接污染电网质量。市场上另一方案是采用隔离变压器的拓扑，输出滤波器采用LCL滤波电路，依靠在网侧增加小电感来抑制环流。在实际应用中，多台并网逆变器并联后需经过一个多分裂变压器后再并入电网中。但是市面上现有的多分裂变压器质量良莠不齐，有些多分裂变压器由于制造工艺上的欠缺，其漏感较大，加上整个光伏并网系统走线带来的寄生电感，对并网逆变器整机电流控制质量带来了不良影响，容易引起震荡现象或环流现象，对IGBT及滤波电容等器件造成不可恢复的损伤。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种并网逆变器及其谐波抑制方法及光伏并网系统，能够明显改善滤波效果，减少输出电流的谐波含量，保证输送到电网的电能质量。

本发明通过以下技术方案实现：

一种并网逆变器的谐波抑制方法，并网逆变器包括逆变电路、与逆变电路连接的LCL滤波电路和用于控制逆变电路输出的控制器，其特征在于：包括如下步骤：

A、采集并网逆变器的输出电流，并对输出电流进行谐波分析以计算输出电流的谐波含量；

B、当谐波含量大于m时，进入步骤C；否则返回步骤A；

C、改变控制器的前馈信号，以改变LCL滤波电路实际的传递函数，并返回步骤A。

进一步的，所述步骤C具体包括：若当前为电容电压作为控制器前馈信号，则调整为采集网侧电压作为控制器前馈信号，以改变LCL滤波电路实际的传递函数，并返回步骤A；若当前为网侧电压作为控制器前馈信号，则调整为采集电容电压作为控制器前馈信号，以改变LCL滤波电路实际的传递函数，并返回步骤A。

进一步的，所述控制器包括电压外环、电流内环和信号发生器，所述步骤C中所述的前馈信号与电流内环输出的调制信号叠加后输入信号发生器，信号发生器产生新的控制信号控制所述逆变电路。

进一步的，所述步骤B中，m取值范围为：4％≤m≤6％。

进一步的，所述电压外环控制包括PI控制或者PID控制；所述电流内环控制包括PI控制或者PID控制。

进一步的，所述信号发生器为PWM信号发生器。

进一步的，所述步骤A中，采用FFT对所述输出电流进行谐波分析。

进一步的，所述并网逆变器包括单相并网逆变器或者三相并网逆变器。

本发明还通过以下技术方案实现：

一种并网逆变器，包括逆变电路、与逆变电路连接的LCL滤波电路、用于控制逆变电路输出的控制器、用于采集并网逆变器输出电流并计算谐波含量的第一采集装置、用于采集电容电压或者网侧电压并将其作为控制器前馈信号的第二采集装置，第一、第二采集装置和控制器根据权利要求1-8任一所述的谐波抑制方法对输出电流谐波进行抑制。