[发明专利]光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置及方法

权利要求书

1.一种光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，包括：电流采集模块、电流分解模块、补偿电流获得模块、电流比较模块、PWM波形产生模块和电流驱动模块；

所述电流采集模块，用于采集滤波隔离单元输出的电流，并将采集到的电流发送给电流分解模块；

所述电流分解模块，用于将采集到的电流利用傅里叶变换公式分解为基波电流分量、谐波电流分量、无功电流分量和有功电流分量；

所述补偿电流获得模块，用于将所述谐波电流分量和所述无功电流分量相加获得补偿电流；

所述电流比较模块，用于将预先设定的指令电流和所述补偿电流进行比较，将比较结果作为所述PWM波形产生模块的输入信号；

所述PWM波形产生模块，用于根据输入的比较结果输出PWM波形；

所述电流驱动模块，用于将PWM波形进行驱动后输出给逆变单元中的各个开关管，以控制所述各个开关管的状态，以使所述滤波隔离单元输出的电流跟踪所述指令电流。

2.根据权利要求1所述光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，所述PWM波形产生模块具体为滞环比较器，所述滞环比较器的环宽用H表示，所述指令电流用I1表示，所述补偿电流用I2表示；则

当I1-I2＝H时，滞环比较器的输出信号保持不变；

当I1-I2≥H时，滞环比较器的输出信号将翻转，使控制逆变单元中的左上桥臂开关管的PWM波形由低电平变为高电平，使控制右下桥臂开关管的PWM波形由高电平变为低电平；

当I1-I2≤H时，滞环比较器的输出信号将翻转，使控制逆变单元中的左上桥臂开关管的PWM波形由高电平变为低电平，使控制右下桥臂开关管的PWM波形由低电平变为高电平。

3.根据权利要求1所述光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，还包括连接于电流分解模块和补偿电流获得模块之间的低通滤波模块；

所述低通滤波模块，用于将电流分解模块分解出的基波电流分量、谐波电流分量、有功电流分量和无功电流分量进行分离，将谐波电流分量和无功电流分量发送给补偿电流获得模块。

4.根据权利要求1所述光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，所述滤波隔离单元包括电感、变压器和电容；

所述电感串联在所述逆变单元的输出端和变压器的原边绕组之间；

变压器的副边绕组的两端并联所述电容；

所述电容的两端作为滤波隔离单元的输出端。

5.根据权利要求4所述光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，所述电流采集模块具体为霍尔传感器，所述霍尔传感器用于采集所述电容输出端的电流。

6.根据权利要求1-5任一项所述光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的装置，其特征在于，还包括电压检测模块和电压保护模块；

所述电压检测模块，用于采集逆变单元直流输入端的电压；

所述电压保护模块，当所述电压检测模块检测的电压超过预定范围时，发出封锁信号，以切断逆变单元直流侧的输入。

7.一种光伏并网系统的无功补偿和谐波抑制的方法，其特征在于，包括：

采集滤波隔离单元输出的电流；

将采集的电流经过傅里叶变换公式分解为基波电流分量、谐波电流分量、无功电流分量和有功电流分量；

将所述谐波电流分量和无功电流分量相加获得补偿电流；

将预先设定的指令电流和补偿电流进行比较；

根据所述指令电流和补偿电流的比较结果输出PWM波形；

将所述PWM波形进行驱动后控制逆变单元中的各个开关管的状态，以使所述滤波隔离单元输出的电流跟踪所述指令电流。