[发明专利]一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法

说明书

一种光伏并网逆变器谐振抑制电路，包括直流源以及与直流源相连的逆变单元，逆变单元经过交流滤波电路连接交流电网；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关，逆变单元经过信号采集与调理电路连接控制系统，控制系统输出控制信号分别连接逆变单元与控制开关。所述的直流源采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。当逆变单元发生谐振时，控制系统调节控制开关的开断来改变无缘阻尼回路的工作状态，从而改变交流滤波电路的阻抗特性，最终使得交流滤波电路在逆变单元发生谐振的时候及时进行抑制甚至消除谐振。本发明的电路拓扑结构简单，实施简便。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体为一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法。

背景技术

随着能源需求和电力电子技术的不断发展，光伏电站的并网容量不断提高，这就使得大型光伏电站采用一种光伏并网逆变器多机并联的拓扑来满足日益增大的并网容量需求。

同时由于市场发展的趋势，组串式光伏并网逆变器异军突起，在不同的应用场合，组串式光伏并网逆变器也经常采用多逆变器并联的系统结构来进行并网。

在上述结构中，多机并联的系统组成，单台逆变器往往采用无隔离变压器的主回路拓扑，滤波环节多采用主流的LCL滤波器。相比较LC滤波器，LCL滤波器设计会给系统引入更多谐振频率点，在多机并联的情况下，因为无隔离变压器，滤波回路的直接并联，使得系统的谐振网络复杂化。在实际运行中，上述多机并联系统发生谐振的概率大大增加。

谐振的发生大大影响了电力系统的安全和稳定运行，严重制约着光伏并网逆变器的工程应用和推广。针对如何解决多机并联光伏并网逆变器的谐振问题，目前各大科研院所、高等院校、企业和相关单位都在进行深入细致的研究和分析。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种光伏并网逆变器谐振抑制电路及其抑制方法，其电路拓扑简单，实施简便，具有工程实践意义。

为了实现上述目的，本发明光伏并网逆变器谐振抑制电路采用的技术方案为：

包括直流源以及与直流源相连的逆变单元，逆变单元经过交流滤波电路连接交流电网；所述的交流滤波电路中设置无缘阻尼回路及其控制开关，逆变单元经过信号采集与调理电路连接控制系统，控制系统输出控制信号分别连接逆变单元与控制开关。

所述的直流源采用太阳能电池板构成的PV源或者其他能够用于直流发电系统的直流源。

所述逆变单元采用单相逆变器或者三相逆变器。

所述交流电网为单相交流电网或者三相交流电网。

所述的交流滤波电路采用拓扑为LCL的滤波电路或者拓扑为LC的滤波电路。

所述的无缘阻尼回路包括阻尼电阻，控制开关与阻尼电阻并联。

本发明基于光伏并网逆变器谐振抑制电路的抑制方法，包括：

逆变单元正常工作时，逆变单元将直流电能转换成交流电能，经过交流滤波电路并入交流电网，无缘阻尼回路包括阻尼电阻，控制开关与阻尼电阻并联，此时控制开关闭合，阻尼电阻被旁路；当逆变单元发生谐振时，首先通过信号采集与调理电路将异常电压、电流信号传给控制系统，控制系统通过状态判断，若确定逆变单元处于谐振状态，给控制开关下发断开指令，控制开关断开之后，阻尼电阻投入交流滤波电路开始工作，由于交流滤波电路的阻抗特性改变，逆变单元的谐振得到抑制或者消除。