单相并网光伏逆变器输出谐波及直流分量的抑制方法

摘要

一种单相并网光伏逆变器输出谐波及直流分量的抑制方法，利用光伏并网发电系统中原有的电压电流检测装置及数字控制器，在原有控制算法的基础上，增加了对Boost电路占空比、逆变器的控制。通过对逆变器输出的相电流信号进行单相变换，将实际输出的电流与参考值比较，对差值进行PI调节获得基波和谐波的电压控制指令；还对相电流信号计算得出的直流分量检测值与给定的校准电流的差值进行处理，得到直流分量抑制电压指令；将瞬时基波电压的控制指令、瞬时谐波电压控制指令、直流分量抑制电压指令相加后，处理得到用于所述逆变器的控制指令，因此，实现了逆变器有功、无功电流的控制，指定谐波的消除，直流分量的抑制，能有效改善电网电能质量。

主权项

1.一种单相并网光伏逆变器输出谐波及直流分量的抑制方法，适用于依次连接有光伏阵列（100）、用于直流/直流变换的Boost电路（200）以及逆变器（300）的光伏并网发电系统，其特征在于，对于其中所述逆变器（300），所述抑制方法包含以下步骤：步骤1.　检测交流并网电压，计算得到其基准频率与相位值；所述基准频率与相位值，包含电网电压旋转角度；所述电网电压旋转角度是将所述交流并网电压，经过锁相环（40）处理得到的；步骤2.　计算逆变器（300）输出电流的参考值；所述逆变器（300）输出电流的参考值，包含有功电流指令和无功电流指令；将直流母线给定参考值减去所述逆变器（300）输入端采样得到的母线电压后得到一差值，将该差值进行PI调节后得到所述有功电流指令；通过偏移所述交流并网电压的基准频率作为并网电流的给定频率的反孤岛控制算法给出所述无功电流指令；步骤3.　对逆变器（300）输出的相电流信号进行单相变换，得到逆变器（300）输出电流的实际值；该步骤进一步包含：步骤3.1，根据步骤1中所述电网电压旋转角度，利用计算公式，，分离出实际输出的基波电流的有功直流分量和无功直流分量；以及，步骤3.2，利用公式，，得到实际输出的n次谐波电流的有功直流分量和无功直流分量；步骤4.　对逆变器（300）输出电流的参考值与实际值的差值进行处理，得到瞬时基波电压的控制指令；该步骤进一步包含：步骤4.1　将所述步骤2中的有功电流指令减去所述步骤3.1中的有功直流分量，将差值进行PI调节，输出有功电压指令；步骤4.2　将所述无功电流指令减去所述无功直流分量，将差值进行PI调节，输出无功电压指令；步骤4.3　将所述有功电压指令与的乘积，以及所述无功电压指令与的乘积相加，得到瞬时基波电压控制指令；步骤5.　对逆变器（300）指定谐波电流的给定参考值与实际值的差值进行处理，得到指定谐波的电压指令；该步骤进一步包含：步骤5.1　将所述步骤3.2中的所述有功直流分量，与给定参考值比较后，对差值进行PI调节，获得谐波的有功电压指令；步骤5.2　将所述无功直流分量，与给定参考值比较后，对差值进行PI调节，获得谐波的无功电压指令；步骤5.3　将所述谐波的有功电压指令与的乘积，与所述谐波的无功电压指令与的乘积相加，得到瞬时谐波电压控制指令；步骤6.　将所述相电流信号在一个设定周期内累加后求平均值，得到直流分量检测值；将所述直流分量检测值与给定的直流抑制参考电流比较，对差值进行PI调节，得到直流分量抑制电压指令；步骤7.　对所述瞬时基波电压的控制指令、瞬时谐波电压控制指令、直流分量抑制电压指令相加得到的最终调制信号进行PWM脉宽调制，生成用以驱动所述逆变器（300）的若干开关器件的控制指令。