[发明专利]一种基于三相四桥臂逆变器的并网电流谐波补偿方法

说明书

本发明提供一种并网装置，包括相互连接的三相四桥臂逆变器、功率控制模块与谐波补偿模块，功率控制模块分别与三相四桥臂逆变器、谐波补偿模块连接，功率控制模块用于进行不平衡功率输出控制，三相四桥臂逆变器用于将直流源经DC/AC转换后并入电网，功率控制模块用于对三相四桥臂逆变器进行不平衡功率输出控制，谐波补偿模块用于对电网的电压的特征谐波分量进行提取和补偿。本发明还提供一种用于并网装置的谐波补偿方法。本发明提供的并网装置及谐波补偿方法，通过获取谐波分量，对系统特征谐波分量进行补偿，提高并网电流电能质量；无需添加无源滤波器和有源滤波器的同时，且无需增加传感装置，降低成本。

技术领域

本发明涉及电气控制领域，具体涉及一种基于三相四桥臂逆变器的并网电流谐波补偿方法。

背景技术

可再生能源的分布式发电成为开发利用可再生能源的有效途径，其中并网逆变器是关键环节之一，逆变器技术成为新能源利用的关键性技术。

相对于传统的集中式大电网供电而言，独立小电网供电将发电系统以小规模布置在用户附近,可独立地输出电能。大电网集中式供电与分散的独立小电网供电的合理结合，被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活能源系统，成为二十一世纪电力工业的发展方向。独立小电网供电具有广阔的应用前景，但也存在很多电能质量问题。独立小电网的系统短路容量较小而无功、谐波源相对容量较大，无功、谐波的影响也较大电网情况更严重。

三相四桥臂逆变器是全桥合成式三相逆变器的典型结构形式，其结构形式可简单等效为三个共用一条桥臂的单相全桥逆变器并联。它将三相输出电压中点连接到第四个桥臂的中间。它具有直流母线电压低，开关损耗小，可以接非线性及不平衡负载等优点。

将三相四桥臂逆变器并入微网，如图1所示，逆变器可直接接入电网也可带负载，通过合理控制可实现不平衡功率输出，无功功率补偿等功能，应用前景广阔。

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。近年来，各种电力电子装置的迅速普及使得公用电网的谐波污染日益严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波的危害越来越引起人们的重视。

为抑制背景谐波的影响，目前有使用无源滤波器和有源滤波器等方法。

无源滤波器一般是一组针对特定频率的单调谐滤波器，既可以补偿谐波，又可以补偿无功功率，具有成本低、结构简单、技术成熟等优点，但是无源滤波器的设计大多针对特定频率的谐波，只能滤除特定次谐波，谐振频率依赖于元件参数，滤波特性依赖于电网参数，体积大、损耗大。

在谐波源附近或者供用电网节点装设并联型或者串联型有源滤波器，可以有效的起到补偿或者隔离谐波的作用。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，并联型还可以进行无功补偿，但装置造价较高。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明基于三相四桥臂逆变器结构，提供了一种并网电流谐波补偿技术，有效地抑制了谐波影响，提高了并入电网的电能质量。

本发明提供一种并网装置，包括相互连接的三相四桥臂逆变器、功率控制模块与谐波补偿模块，功率控制模块分别与三相四桥臂逆变器、谐波补偿模块连接，功率控制模块用于进行不平衡功率输出控制，三相四桥臂逆变器用于将直流源经DC/AC转换后并入电网，功率控制模块用于对三相四桥臂逆变器进行不平衡功率输出控制，谐波补偿模块用于对电网的电压的特征谐波分量进行提取和补偿。

进一步地，功率控制模块包括电网电压检测模块与三相四桥臂控制模块，电网电压检测模块用于获取电网电压，三相四桥臂控制模块用于进行基于正负序分离的三相四桥臂控制输出调制波。