[发明专利]一种双馈发电系统输出谐波消除方法

说明书

本发明提供了一种双馈发电系统输出谐波消除方法，包括网侧LC滤波器、网侧PWM逆变器、转子侧PWM逆变器和双馈发电机，所述网侧PWM逆变器交流输出端通过网侧LC滤波器连接到电网，所述转子侧PWM逆变器直流侧连接网侧PWM逆变器直流侧，所述转子侧PWM逆变器交流输出端连接双馈发电机的转子绕组，所述双馈发电机的定子绕组连接电网，所述网侧PWM逆变器连接网侧控制器，所述转子侧PWM逆变器连接转子侧控制器，且所述转子侧PWM逆变器的载波相位与网侧PWM逆变器的载波相位相差180°。本发明有益效果：通过设置网侧PWM逆变器和转子侧PWM逆变器，采用错相PWM，使得网侧逆变器输出谐波与机侧逆变器输出谐波相互抵消，有效减少了发电系统开关频率处的输出谐波。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，尤其是涉及一种双馈发电系统输出谐波消除方法。

背景技术

由于现在的双馈发电系统中转子侧变流器基本都采用的是能四象限运行的交直交变频器，而电网侧是一个电压源型PWM逆变器，这样就导致进入电网电流带有大量的谐波，这样对于电网来说随着并网的设备越多会导致电网上的高频谐波会越来越多，对在电网中运行的设备是极大的威胁。

在现有的做法中主要有两类，一种为软件的方法，一种为硬件滤波器的方法。软件的解决办法之一就是采用通过在闭环控制中引入谐波，从而使得入网谐波得到控制，但是此方法依赖于信号采样带宽和控制带宽，所以一般软件的办法只能处理低频谐波，无法处理开关频率处的谐波，同时对控制的要求也非常高，而且控制闭环的引入会导致不稳定因素；软件的解决办法之二是通过提高开关频率，使得在不改变硬件滤波器的截止频率情况下，滤波效果更好，但是此方法是以牺牲功率器件IGBT的性能为代价，开关频率越高，IGBT损坏越大，IGBT的利用率就越低。硬件滤波器是当前市面上发电系统主要的使用办法，主要有三种形式：L型、LC型、LCL型，无论采用哪种形式，都是比较局限的带宽的，并且随着电感的增大滤波效果也越好，但是电感的增加会需要更高的成本和空间，并且不能完全解决开关频率处的谐波。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种双馈发电系统输出谐波消除方法，以解决上述问题的不足之处。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双馈发电系统输出谐波消除方法，包括网侧LC滤波器、网侧PWM逆变器、转子侧PWM逆变器和双馈发电机，所述网侧PWM逆变器的交流输出端通过网侧LC滤波器连接到电网，所述转子侧PWM逆变器的直流侧与网侧PWM逆变器直流侧连接，所述转子侧PWM逆变器的交流输出端与双馈发电机的转子绕组连接，所述双馈发电机的定子绕组连接至电网，所述网侧PWM逆变器连接至网侧控制器，所述转子侧PWM逆变器连接至转子侧控制器，所述转子侧控制器将转子侧PWM逆变器的载波相位设置为与网侧PWM逆变器的载波相位相差180°的位置。

进一步的，所述网侧控制器和转子侧控制器为同一个控制器。

进一步的，所述网侧控制器和转子侧控制器之间通过同步线连接在一起。

进一步的，所述网侧PWM逆变器和转子侧PWM逆变器的开关频率相同。

进一步的，所述双馈发电机的等效电路为T型电路，所述T型电路包括定子漏感、定子电阻、转子漏感、转子电阻和励磁电感，所述定子漏感、定子电阻、转子电阻和转子漏感依次连接，所述励磁电感一端与定子电阻和转子电阻相连接端连接，另一端接地，所述定子漏感的另一端连接电网，所述转子漏感的另一端连接转子侧PWM逆变器的交流端。

相对于现有技术，本发明所述的双馈发电系统输出谐波消除方法具有以下优势：

本发明所述的双馈发电系统输出谐波消除方法通过设置网侧PWM逆变器和转子侧PWM逆变器，采用错相PWM，使得网侧逆变器输出谐波与机侧逆变器输出谐波相互抵消，有效减少了发电系统开关频率处的输出谐波。

附图说明