[发明专利]一种大型光伏电站谐波谐振特性分析与抑制方法

摘要

本发明公开了一种大型光伏电站谐波谐振特性分析与抑制方法，构建光伏电站输电系统电气模型；利用所述光伏电站输电系统电气模型，计算光伏电站h次谐波传输系数并分析是否发生谐振；基于传统注入式混合有源电力滤波器IHAPF，提出一种谐振抑制方法，实现谐振的抑制。本发明可以为百兆瓦级光伏电站及输电系统规划设计、评估电网接纳光伏电站的能力、大型光伏电站电能质量综合治理等课题提供理论依据。

主权项

一种大型光伏电站谐波谐振特性分析与抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建光伏电站输电系统电气模型；2)利用所述光伏电站输电系统电气模型，计算光伏电站h次谐波传输系数其中，为光伏电站输出的谐波电流；为注入电网的谐波电流；为光伏电站升压变压器短路阻抗的h次谐波阻抗；为光伏电站内负荷的h次谐波阻抗；为光伏电站无功补偿装置的h次谐波阻抗；为光伏电站线路分布电容的h次谐波阻抗；为输电线路阻抗的h次谐波阻抗；为线路送端负荷的h次谐波阻抗；为电网短路阻抗的h次谐波阻抗；3)利用h次谐波传输系数判断光伏电站与电网是否发生谐振：借助Matlab绘制h次谐波传输系数与谐波频率及输电线路距离的三维波形，若则表明h次谐波在输电系统阻抗网络传输时，会有谐振放大现象产生，进入步骤4)；若则表明传输过种中h次谐波有衰减，结束；4)检测光伏电站负载侧谐波电流，即光伏电站输出谐波电流I_pv，I_pv乘以负载谐波电流等效控制系数k₁，得到谐波电流补偿指令；5)在光伏电站与电网之间并联注入式混合型有源电力滤波器，并计算注入式混合型有源电力滤波器的指令电流参考值I_ref：I_ref＝k₁I_pv+k₂U_T；其中U_T为光伏电站并网点谐波电压；k₂为谐振抑制等效控制系数；6)通过PI控制器及注入式混合型有源电力滤波器的调制环节控制注入式混合型有源电力滤波器输出与指令电流参考值相符的谐波补偿电流；7)上述谐波补偿电流的一部分与光伏电站输出的谐波电流相互抵消，实现谐振抑制，所述谐波补偿电流的另一部分注入电网时，注入式混合型有源电力滤波器等效为并联在光伏电站电网侧的虚拟谐波阻抗Z_V(s)，利用Z_V(s)改变光伏电站输电阻抗网络的阻抗特性，实现谐振抑制。