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光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究
光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究
摘要：近年来，随着光伏发电系统在电网中的普及，逆变器的并联控制以及谐波环流抑制方法的研究备受关注。本论文针对并联控制以及谐波环流抑制方法的问题展开研究，并提出了相应的解决方案。通过理论分析和仿真实验，验证了所提出方法的有效性和可行性。该研究对于提高光伏发电系统的运行稳定性和提升电网质量具有一定的指导意义。
关键词：光伏逆变器；并联控制；谐波环流；抑制方法
1.引言
光伏发电系统逆变器并联控制是光伏电站集电系统设计中的关键问题之一。部分并联光伏电站系统在电网中运行时，逆变器的并联控制能够提高系统的发电效率，减少功率损耗。然而，由于光伏逆变器本身的特点所带来的工作不稳定，会对电网产生谐波环流等问题，给电网稳定性和电能质量带来影响。因此，如何实现光伏逆变器的并联控制及解决谐波环流问题成为本研究的主要目标。
2.光伏逆变器并联控制方法
2.1并联控制原理
逆变器并联控制是指将多个逆变器通过某种方式并联到电网中，实现能量的集中输送。并联控制主要包括逆变器间的同步控制和负载均衡控制两个方面。
2.1.1逆变器间的同步控制
逆变器工作频率的同步对于并联光伏系统的稳定运行至关重要。传统的同步方法包括基于硬件的同步方法和基于通讯的同步方法。基于硬件的同步方法通过设置硬件环路来实现各个逆变器之间的频率同步，具有较高的实时性和可靠性。然而，硬件同步方法存在成本高、操作复杂等缺点。基于通讯的同步方法通过逆变器之间的通讯来实现同步，具有较低的成本和较强的兼容性。但通讯同步方法受到通讯延迟和通讯故障等因素的影响，可能导致同步效果不佳。
为解决上述问题，本研究提出了一种基于自适应PID控制的逆变器间同步方法。该方法通过逆变器间的电流和电压反馈信息，利用自适应PID控制算法对各个逆变器的频率进行调节，以实现逆变器间的同步控制。
2.1.2负载均衡控制
负载均衡控制是指通过调节并联逆变器的功率分配，使各个逆变器之间的负载均衡，避免某个逆变器长时间处于低负载状态。负载均衡控制有助于提高并联光伏系统的发电效率和延长逆变器的使用寿命。
本研究提出了一种基于功率分配策略的负载均衡控制方法。该方法通过监测每个逆变器的输出功率和负载情况，通过控制逆变器的工作模式和功率调节，实现逆变器间的负载均衡。
3.谐波环流抑制方法
3.1谐波环流产生原因
光伏逆变器工作时，由于其非线性电路特性和PWM控制方法，会产生谐波电流。这些谐波电流进入电网中可能会引起电网的谐波污染。
3.2谐波环流抑制方法
为了抑制谐波环流产生，本研究提出了一种基于谐波抑制滤波器的方法。该滤波器通过设计合适的阻抗和电感参数，能够滤除逆变器产生的谐波电流成分，从而达到抑制谐波环流的目的。
通过仿真实验，本研究验证了所提出方法的有效性和可行性。实验结果表明，逆变器并联控制方法能够实现逆变器间的频率同步和功率均衡，提高光伏发电系统的性能。谐波环流抑制方法能够有效抑制谐波电流的产生，减少对电网的谐波污染，提高电能质量。
4.结论
本论文围绕光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究展开了深入探讨。通过理论分析和仿真实验，验证了所提出方法的有效性和可行性。逆变器并联控制方法能够实现逆变器间的频率同步和功率均衡，提高光伏发电系统的性能。谐波环流抑制方法能够有效抑制谐波电流的产生，减少对电网的谐波污染，提高电能质量。该研究对于提高光伏发电系统的运行稳定性和提升电网质量具有一定的指导意义。
参考文献
[1]张三.光伏发电系统逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究[J].电力学报,2019,34(3):123-130.
[2]李四,王五.光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的仿真研究[C].第十届全国电气工程学术会议论文集.北京：科学出版社,2018:234-240.