[发明专利]一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法

说明书

本发明属于电力电子设备技术领域，具体涉及一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法，包括以下步骤，步骤1，采集并网接入点交流电网和电压直流侧电容电压，将并网接入点交流电网作锁相环控制；将电压直流侧电容电压作直流电压环控制；步骤2，采集逆变侧电感电流和并联无源电容电压，将逆变侧电感电流作电流内环控制；将并联无源电容电压作电压外环控制；步骤3，采集负载电流和混合有源滤波器输出电流，将负载电流作谐波补偿参考控制；将混合有源滤波器输出电流作系统谐波电流阻尼控制。与现有技术相比，本发明能在存在电网背景谐波电压的条件下实现谐波补偿，与此同时，还减少了背景谐波电压带来的谐波电流，实现了友好型并网。

技术领域

本发明属于电力电子设备技术领域，具体涉及一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法。

背景技术

电力电子设备装备会给并网点注入谐波不平衡等危害电网安全性和经济性的附带电流，一般都要求加有源和无源滤波进行电能质量治理，但同时也引入了额外的电力电子装备。随着电力电子装备在电网的渗透率大幅增加，电能质量治理成为了很多企业的必需选择。

然而，传统的有源滤波器存在电压等级高，器件耐压高和成本高的缺点，无源滤波器存在易与其他电力电子和电力系统设备谐振，容量非无极调控等缺点；而传统的混合有源滤波器只注重了谐波电流的治理，没有考虑电网存在背景谐波电压的恶劣工况，治理效果差，容易引发系统谐振，推广受到限制。因此，行业内通常采用有源滤波和无源滤波相结合的混合系统，但这种系统容易引发低频振荡等问题。同时，大量电力电子装备串/并联系统的接入会引起装备间谐振和与电网谐振，为治理这些谐振现象，现有技术中还采用了基于虚拟阻抗的电阻型有源滤波器。但这种滤波器为治理系统谐振，只能采用谐波并联小阻尼电阻的方法，降低了系统的总体输出阻尼特性，进而削弱系统抵抗背景谐波电压的能力，降低了系统的可靠性。

有鉴于此，有必要提出一种新的方案以满足实际的需要。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法，本发明能在存在电网背景谐波电压的条件下实现谐波补偿，与此同时，还减少了背景谐波电压带来的谐波电流，达到友好型并网。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法，通过构建虚拟输出阻抗产生并联导纳实现有源滤波器来实现谐波补偿，降低电网谐波电流。构建等效受控电压源来实现系统谐波阻尼，降低谐波电压产生的电网谐波电流。具体包括以下步骤：

步骤1，采集并网接入点交流电网和电压直流侧电容电压，将所述并网接入点交流电网作锁相环控制；将所述电压直流侧电容电压作直流电压环控制；

步骤2，采集逆变侧电感电流和并联无源电容电压，将所述逆变侧电感电流作电流内环控制；将所述并联无源电容电压作电压外环控制；

步骤3，采集负载电流和混合有源滤波器输出电流，将所述负载电流作谐波补偿参考控制；将所述混合有源滤波器输出电流作系统谐波电流阻尼控制。

作为对本发明中所述的基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法的改进，所述步骤1包括：

(a)采集所述并网接入点交流电网和所述电压直流侧电容电压；

(b)将步骤(a)中采集到的所述并网接入点交流电网和所述电压直流侧电容电压分别转换为αβ坐标系下的参考信号；

其中，所述并网接入点交流电网用于三相电压锁相环和基波电流参考基准信号，所述电压直流侧电容电压用于作直流电压环负反馈控制，其作用是使直流侧电容电压稳定于设定的参考电压值左右。

作为对本发明中所述的基于虚拟阻抗的混合有源滤波器并网方法的改进，所述步骤2包括：

(c)采集所述逆变侧电感电流和所述并联无源电容电压信号；