国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

隨著新能源領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，光伏電站逐漸朝著大型化方向發(fā)展，光伏能源的滲透率將進(jìn)一步提高。然而在具有較長電纜且短路容量較低的光伏電站，當(dāng)大量光伏逆變器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)易激發(fā)諧波諧振；若這樣的諧振發(fā)生在夏季午后發(fā)電高峰期，光伏逆變器極易因諧波電壓超標(biāo)而退出運(yùn)行，這直接影響光伏電站的發(fā)電連續(xù)性、經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行。

與此同時(shí)，這樣的諧振并不會(huì)因?yàn)樯倭抗夥孀兤鞯耐＿\(yùn)而消除，這說明諧振的成因除逆變器間的作用外，還與整個(gè)電站并網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)條件有關(guān)（如光伏逆變器自身的頻譜、上級(jí)電網(wǎng)的背景諧波、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性等）。

對(duì)于成因復(fù)雜的光伏電站諧振問題，國內(nèi)外學(xué)者開展了許多卓有成效的研究。有關(guān)文獻(xiàn)從不同角度對(duì)光伏電站的諧振機(jī)理進(jìn)行了分析，但受限于實(shí)驗(yàn)室條件，鮮有文獻(xiàn)對(duì)真實(shí)大型光伏電站運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波諧振及其表現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行過系統(tǒng)性研究。

對(duì)光伏電站的諧波諧振可采用主動(dòng)與被動(dòng)抑制方法。前者主要是從造成諧振的“主體”并網(wǎng)逆變器的軟、硬件著手實(shí)現(xiàn)光伏電站的諧振抑制，后者則主要從光伏電站并網(wǎng)逆變器以外的單元著手抑制其諧振的發(fā)生。對(duì)于施加對(duì)象是逆變器的硬件還是軟件，主動(dòng)抑制法還可進(jìn)一步劃分為無源阻尼技術(shù)與有源阻尼技術(shù)。

目前對(duì)光伏電站諧振問題的研究大都以同參數(shù)、同類型逆變器構(gòu)成的多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，在此基礎(chǔ)上搭建小功率試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所提方法進(jìn)行研究。然而對(duì)實(shí)際光伏電站而言，其光伏逆變器的軟、硬件參數(shù)均由生產(chǎn)廠商預(yù)設(shè)，當(dāng)諧振發(fā)生時(shí)，幾乎不可能從改進(jìn)逆變器的角度實(shí)現(xiàn)諧振的主動(dòng)抑制。與之相比，被動(dòng)諧振抑制方案在真實(shí)光伏電站中更具實(shí)用價(jià)值。

無源濾波技術(shù)是目前較為常用的技術(shù)手段，但傳統(tǒng)無源濾波器（Passive Power Filter, PPF）的濾波效果與并網(wǎng)系統(tǒng)自身的阻抗特性關(guān)聯(lián)緊密，當(dāng)諧振點(diǎn)落在諧波源的頻譜區(qū)段時(shí)極易觸發(fā)諧振。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，有源濾波技術(shù)（Active Power Filter, APF）因其能夠動(dòng)態(tài)發(fā)出與電網(wǎng)中諧波電流相反的電流或者控制線路的諧波特征阻抗以消除諧波反射，成為諧振抑制的有效途徑之一。

并聯(lián)型APF受器件容量與成本限制，在中、高壓場合的應(yīng)用較少。為解決這一矛盾，有學(xué)者提出一種采用粒子群優(yōu)化的改進(jìn)限流方案實(shí)現(xiàn)了APF安裝容量的最大化利用。而將小容量逆變器與PPF相結(jié)合組成的混合型APF（Hybrid APF, HAPF）在中、高壓場合具有明顯優(yōu)勢，如有學(xué)者提出了一種采用H橋級(jí)聯(lián)的HAPF，能夠滿足高壓大功率場合的諧波抑制要求。

盡管如此，APF在新能源并網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用仍然受到價(jià)格、軟硬件的復(fù)雜度等因素的制約。相比于功能較為單一的APF，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器也可成為一個(gè)備選方案，但目前在國內(nèi)外大型工程中的應(yīng)用還相對(duì)較少，其技術(shù)成熟度還有待在今后的市場競爭中進(jìn)一步淬煉。

感應(yīng)濾波技術(shù)（Inductive Filtering Method, IFM）作為一種新的諧波抑制方案，在部分大功率應(yīng)用場合，相比傳統(tǒng)有、無源濾波技術(shù)，可在投資成本與濾波（運(yùn)行）性能之間實(shí)現(xiàn)更好的平衡，目前已在電氣化鐵道、直流輸電系統(tǒng)和工業(yè)整流系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。

湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院的李勇、劉珮瑤、胡斯佳、林錦杰、羅隆福，在2022年第15期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，進(jìn)一步拓展感應(yīng)濾波技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，提出了一種光伏電站聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的方案，是感應(yīng)濾波技術(shù)在大容量光伏發(fā)電系統(tǒng)的首次重要嘗試。理論分析和實(shí)測數(shù)據(jù)均表明，感應(yīng)濾波技術(shù)可以用于光伏電站，對(duì)弱網(wǎng)條件下該系統(tǒng)的諧波諧振具有明顯的抑制作用，工程應(yīng)用價(jià)值顯著。研究成果可為“弱網(wǎng)”連接的大型光伏電站的諧波、諧振控制提供一種新的解決方案。

圖1 基于IFM的實(shí)際光伏電站接線圖

研究人員圍繞一個(gè)真實(shí)光伏電站，考慮上級(jí)電網(wǎng)阻抗的變化，建立了傳統(tǒng)光伏電站的諧波域等效模型，對(duì)其諧振問題進(jìn)行了分析，揭示網(wǎng)絡(luò)阻抗變化對(duì)于諧波放大系數(shù)的影響機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)在光伏電站真實(shí)出現(xiàn)的諧波諧振，提出采用感應(yīng)濾波升壓變壓器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的光伏電站諧波諧振抑制方法，詳細(xì)分析了其諧波域模型和諧振抑制機(jī)理。

他們指出，該方法中感應(yīng)濾波變壓器的濾波繞組采用特殊的零阻抗設(shè)計(jì)，外接全調(diào)諧無源濾波器能獲得比較優(yōu)良的諧波濾除能力，與此同時(shí)，因?yàn)樗€改變了光伏電站整體網(wǎng)絡(luò)的阻抗頻率特性，故能有效消除真實(shí)光伏電站聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的諧波諧振。相比于傳統(tǒng)濾波技術(shù)，該方法對(duì)系統(tǒng)短路阻抗的變化敏感度低，有利于提高系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力，降低系統(tǒng)諧振風(fēng)險(xiǎn)。

表1 主變壓器效率測算

研究人員基于真實(shí)光伏電站發(fā)生諧波諧振時(shí)的實(shí)測數(shù)據(jù)特性，分析得到“弱網(wǎng)”條件下光伏逆變器輸出的高次諧波是造成諧振的誘因。將所提方法應(yīng)用于該光伏電站，達(dá)到了良好的諧振抑制效果，通過大型工程應(yīng)用的實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了感應(yīng)濾波技術(shù)用于光伏電站諧波諧振控制的優(yōu)良特性。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，采用感應(yīng)濾波技術(shù)的光伏電站的功率因數(shù)、電壓波動(dòng)等指標(biāo)表現(xiàn)良好，因抑制了諧振，主變壓器效率略高于未采用感應(yīng)濾波技術(shù)的情形。

本文編自2022年第15期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“基于感應(yīng)濾波的光伏電站諧波諧振抑制方法”。本課題得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、湖湘高層次人才聚集工程項(xiàng)目、長沙市杰出創(chuàng)新青年計(jì)劃和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助的支持。