[发明专利]用于减少发电厂的电输出中的谐波的方法

说明书

本发明涉及一种用于减少发电厂的电输出（即，电压和电流）中的谐波的方法。发电厂经由公共耦合点与电网连接。发电厂的转换器通过所应用的脉冲宽度调制方案提供相应的电气转换器输出，该脉冲宽度调制方案被用于相应的转换器中。相应转换器的电输出被汇总以生成发电厂的电输出。发电厂的电输出经由公共耦合点被提供给电网。在发电厂的电输出中测量由转换器生成的载波边带谐波。至少一个所选的转换器的载波信号在其相位中被调整，直到发电厂的电输出中的指定和特征谐波减少到给定阈值以下。

本发明涉及一种用于减少发电厂的电输出（即，电压和电流）中的谐波的方法。谐波是参考公共耦合点来消除的，该公共耦合点将发电厂与外部电网连接。

发电厂的转换器共同地与公共耦合点耦合，因此每个转换器经由公共耦合点向外部电网提供相应的电气转换器输出。

发电厂可以是风力发电厂（风电场）或太阳能发电厂等。

转换器使用脉冲宽度调制方案来生成每个转换器的相应电输出。众所周知的是，这种设置会在公共耦合点处引起“载波边带”谐波。

图6示出了根据已知现有技术的风电场WF的原理概览。

风电场WF包括N个数量的风力涡轮机WT。每个风力涡轮机WT包括由风W驱动的转子ROT。

转子ROT与发电机G连接，发电机G用于基于风W来生成具有可变频率f1的电力。

发电机G与AC/AC转换器CONV连接，该AC/AC转换器用于将具有可变频率f1的电力转换成具有稳定且与电网兼容的频率f2的电力，频率f2例如在给定和预定义的频率偏差范围内优选地是50 Hz或60 Hz。

AC-AC转换器CONV以串行连接包括AC/DC子转换器和随后的DC/AC子转换器。所连接的子转换器的公共DC链包括用于平衡DC电源的电容器。

AC/AC转换器CONV经由阻抗Zc与变压器TR连接，该变压器TR用于将相应电力的电压的幅度变换成与电网兼容的电压值。

考虑到风电场WF的风力涡轮机WT，所有变压器TR是并联的，并且它们的输出经由公共耦合点PCC共同地与外部电网GR连接。

该电网GR可以是较大电力设施的子电网的一部分，或者甚至可以是外部电网运营商的电网。

转换器CONV是在内部使用高频开关以用于频率转换的功率电子转换器。这导致在风电场WF的输出电压V_abc^N和输出电流I_abc^N中引入谐波频谱。这些谐波在影响电网GR的公共耦合点PCC处被看到。

在风电场WF中，每个风力涡轮机WT经由相应的转换器CONV而促成这些谐波的生成。考虑到电网的强制性功率质量规定，谐波的生成是不期望的。根据该规定，谐波需要保持在给定水平以下，电网调节方案和电网标准中也规定了该给定水平。

本发明的目的是，提供一种改进的方法，以减少或甚至消除发电厂、即风电场的输出电压和电流中的谐波。

该目标由权利要求1的特征所达到。本发明的优选配置由从属权利要求来解决。

根据所发明的方法，减少了发电厂的电输出中的谐波。发电厂经由公共耦合点与电网连接。发电厂的转换器通过所应用的脉冲宽度调制方案提供相应的电气转换器输出，该脉冲宽度调制方案被用于相应的转换器中。相应转换器的电输出被汇总以生成发电厂的电输出。发电厂的电输出经由公共耦合点被提供给电网。在发电厂的电输出中测量由转换器生成的载波边带谐波。至少一个所选的转换器的载波信号在其相位中被调整，直到发电厂的电输出中的指定和特征谐波减少到给定阈值以下。

在优选的配置中，在公共耦合点处测量载波边带谐波。

在优选的配置中，至少一个转换器的载波信号在其相位中被调整，直到其变得被反转为止。