具有谐波抑制功能的并网逆变控制策略研究

• 作 者: 孔德波
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 并网逆变器 谐波抑制 控制策略 合成谐波阻抗

本文在传统的并网逆变器的基础上加入了谐波抑制功能，使得逆变器在向电网传送有功功率的同时，补偿电网的谐波达到谐波抑制的目的。本文从并网逆变器入手，分析了它的工作原理，研究了它的控制策略，在此基础上添加了谐波抑制功能，又从减少谐波在传输线路的失真角度，加入了合成谐波阻抗方法。首先，介绍了单相和三相并网逆变器的基本原理，从原理入手分析如何使得逆变器的输出功率因数为1，为后面的逆变器的控制方法打下理论基础。介绍了瞬时无功理论以及基于瞬时无功理论的电网谐波检测方法，以及如何利用已经得到的谐波使并网逆变器具有谐波抑制功能。其次，对并网逆变器的各种控制方法如开环控制、电压平均值反馈控制、电压瞬时值控制、电流瞬时值反馈控制、电压电流双环反馈控制方法、电压空间矢量方法等进行了对比分析，分析了各个方法的优缺点，最终选定了电压电流双环反馈的控制方法。再次，介绍分析了合成谐波阻抗方法，该方法能够减小逆变器输出波在传输线路上的谐振失真。从原理上介绍了合成谐波阻抗的概念，根据等效电路推导出该系统的传递函数，给出了逆变器的输出阻抗波特图，在理论上验证该方法的可行性。最后，对整个系统做了基于matlab/simulink的仿真分析，包括实现有功传输的仿真、单独实现谐波抑制功能的仿真、同时实现谐波抑制和有功传输的仿真、加入合成谐波阻抗方法的仿真。得到了相关的仿真波形，验证了本文方法的正确性。