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摘要:當前電力電子變換器、分布式電源以及非線性負載應用較多,將為分布式發電的電能質量帶來一定影響,特別是諧波問題日益嚴重,如何抑制微電網諧波將成為重點研究的內容。本文主要探討了PWM技術在微電網諧波抑制中的應用,并分析了滯環帶寬的影響。
關鍵詞:PWM技術;微電網諧波抑制;應用
隨著微電網的不斷發展,解決了大電網運行中控制難度大、成本較高和可靠性不強等不足。當前微電網發電將應用分布式電源、輸配電系統、負載等,均需要進行能量控制與轉換的電力電子裝置接入,將產生大量微電網諧波。在電網內形成諧波后,電網內電壓、電流以及無功功率均將出現畸變。因此我們要注重運用PWM技術,提升微電網諧波抑制效果,提升電力系統運行穩定性。
1.微電網諧波產生原因分析
光伏發電系統是微電網的重要微電源,其原因在于光伏發電安裝靈活、無污染、可再生、發展到今天已經非常完善與成熟。光伏發電存在很多現實問題,包括能源危機向題、環境污染問題,將新能源作用充分發揮出來,這是全球能源互聯網的基礎能源等。光伏發電系統在創造較大經濟效益時,也將出現大量諧波,為微電網質量造成極大的影響,劉此我們應該作出全面剖析,將相關治理措施做到位[1]。光伏發電系統諧波形成原因為運用了很多電力電子裝置,如直流變直流變換器、直流變交流逆變器和選擇了電力電子技術形成的非線性負載,會會形成三相不平衡電流及諧波,為大電網造成制約。
2.基于PWM的在微電網諧波抑制方法
2.1 運用PWM技術的APF
諧波源來源于微電網內非線性負載、分布式電源、電力電子變換器等,在產生諧波后會消耗無功,且APF在自身電力電子器件下會形成補償電流,與諧波電流幅值樣,而極性不同,疊加至系統內會讓諧波消除[2]。APF工作原理圖如圖1所示,有源濾波器構成部分包括指令電流運算電路、電流跟蹤控制電路、驅動電路以及主電路等。指令電流運算電路能夠對電流進行檢測,該電流為主電路進行補償電流的,選擇PWM型電壓型逆變器,APF能夠動態實現諧波治理。
2.2 三相瞬時無功功率理論
p、q法檢測的框圖如圖2所示:
該方案主要在三相對稱、無畸變電網中運用,其原理:(1)將p、q分別計算出來;(2)通過LPF獲得與基波有關的p、q直流分量是p、q。這里面p是有功的平均功率,q是無功的平均功率。(3)按照下述公式將被檢測電路ia、ib、ic的基波分量分別為iaf、ibf、ibf。
則路ia、ib、ic的諧波分量分別為iah、iah、iah其計算方式如下:
1ah=ia-iaf
1bh=ib-ibf
1ch=ic-icf
3.滯環帶寬的影響
如圖3所示為補償前電網電流波形與電流諧波含量,補償前為24.72%。滯環帶寬在補償效果影響上,在其寬度上按照0.1、2、3作出調整,其補償后電網電流與補償電流仿真結果如圖4、圖5、圖6所示。
由圖5、圖6,圖7可知,當滯環帶寬分別為0.1、2、5時,補償電流波形紋波越來越多,補償后電流諧波含量將逐步增加,THD值是1.02%、1.28%、4.32%。分析其原因可知,在帶寬增加以后,開關頻率會降低,跟蹤精度也越來越小。基于此我們應該加強滯環帶寬的控制,這樣才能實現滯環控制效果的提升。
4.結語
總之,今后世界將朝著可持續的潔凈、清潔能源方向發展,清潔能源將逐步取代化石能源終。電網的發展也將多元化,在科學技術推動下,微電網將成為主要發電方式,研究微電網諧波治理就顯得尤為重要。今后我們需要進一步研究PW剛技術的應用,不斷提升微電網諧波抑制效果。
參考文獻
[1]孫瑞.PWM技術在電機驅動控制中的應用[J].科學技術創新,2017(28):54-55.
[2]陶璐,李良光.基于PWM技術逆變器的諧波的研究[J].科技視界,2017(08):138.
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