[发明专利]基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制方法

说明书

本发明提供一种基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制装置及方法，涉及电网控制技术领域。该逆变器谐波抑制装置包括DC/DC变换器、触发器、控制器、逆变器，首先获取光伏电站输出的电压与电流以及电压的角频率和初始相位；经过触发器触发，使DC/DC变换器工作，经过DC/DC变换后，得到输出电压；通过基于天气条件的触发角设置控制器对不同天气情况进行触发角整定，将DC/DC变换后的电压，经过逆变器后得到最终输出三相电压。本发明针对不同天气条件，进行跟随天气变化的控制，并且利用DC/DC‑DC/AC的谐波抑制方法可以有效的减少谐波分量，输出稳定的直流电压，使得电能的质量得以大幅度提升。

技术领域

本发明涉及电网控制技术领域，尤其涉及一种基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制方法。

背景技术

随着光伏发电等新能源发电技术的快速发展，电能的消纳与送出成为当前制约中国可再生能源发展的瓶颈问题，基于电压源型换流器的柔性直流输电技术则是解决可再生能源接入、送出问题的有效途径，为更好地实现大规模可再生能源接纳，提升直流系统的稳定性，对于电能的控制变的尤为重要。

光伏电站并网时对电能的质量要求较高，由于传统的逆变器采用SPWM技术，电路如图1所示。将正弦波等效成为一系列等时间间隔的脉冲波形，通过控制IGBT导通时间，形成需要的正弦波，但是由于受外部天气条件以及其他因素的影响，光伏电站出力会随之发生波动，由于传统技术的缺陷，在通过逆变器后所产生交流电，会有较多的低次谐波，为了减少谐波含量，可能输出与载波相关频率的谐波分量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制方法，针对不同天气条件，进行跟随天气变化的控制，并且利用DC/DC-DC/AC的谐波抑制方法可以有效的减少谐波分量，输出稳定的直流电压，使得电能的质量得以大幅度提升。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制装置，包括DC/DC变换器、触发器、控制器、逆变器；所述DC/DC变换器采用全桥变换器，其输入端连接光伏电站的输出，DC/DC变换器输出端连接逆变器的输入端；逆变器的输出端连接三相交流电网，其中控制器为控制逆变器中元件的触发角，通过不同相位的触发角脉冲得到不同的输出电压，所述控制器为普通脉宽调制电路，能输出不同相位角的脉冲。

另一方面，本发明还提供一种基于跟随光伏电站出力波动的逆变器谐波抑制方法，采用上述的装置实现，首先获取光伏电站输出的电压与电流以及电压的角频率和初始相位；经过触发器触发，使DC/DC变换器工作，经过DC/DC变换后，得到输出电压；通过基于天气条件的触发角设置控制器对不同天气情况进行触发角整定，将DC/DC变换后的电压，经过逆变器后得到最终输出三相电压；具体包括以下步骤：

步骤1：首先进行无约束条件的触发角计算，将计算所得的触发角在不同天气条件下进行整定，得到谐波含量较低的电压；具体通过求解以下五个方程计算出触发角α₁、α₃、α₅、α₇、α₉：

其中，U_g为光伏电站输出电压；

步骤2：计算不同天气条件下对应的触发角，具体如下：

晴天条件下对应触发角计算公式为：