谐振抑制方法和基于其的谐振自适应控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏发电领域，具体涉及应用于光伏逆变器在电网高阻抗或多机并联等情况下产生谐振的场合中的方法和装置。
【背景技术】
[0002]对于光伏并网逆变器，谐振是亟待解决的问题，谐振的发生容易造成逆变器脱网，进而造成极大的经济损失。光伏并网逆变器谐振大致由两种情况造成:第一种情况是，逆变器至电网线路存在高阻抗，与逆变器本身滤波电感和电容组成LCL网络，逆变器的输出电流中含有的高次谐波正好与该LCL网络谐振频率相同时，就会产生谐振，从而导致了电网电压的震荡。这种谐振在电网较干净的大型地面电站的场合较难碰到，而分布式的低压并网场合由于本地负载情况复杂，电网中含有高次谐波含量较大时就可能出现。第二种情况是逆变器多机并联工作时，其输出并网端有公共阻抗引发了并联逆变器之间的多机谐振。在并联系统中，当其中一台逆变器的输出电流含有谐波时，该谐波分量将在回路上产生谐波压降，并影响并联的其他逆变器的并网端电压，当该电压谐波与逆变器的控制频率接近时，就有可能导致多机并联谐振。因此，并联的集中式逆变器更容易出现这种谐振。
[0003]现有解决谐振的方法有无源阻尼法、APF等，它们能暂时抑制谐振问题，但是其无疑增加了成本，并且以牺牲系统效率，损失发电量为代价。再者，考虑到电网阻抗的多变性，所处电网的容量不同，地域性不同导致其本身差异性很大，各个系统并网逆变器运行的台数也与不尽相同。因此，导致并网谐振现象具有一定的随机性。
[0004]故现有技术一方面可能会影响逆变器滤波性能，另一方面也会增加系统损耗，降低系统效率，且抑制谐振技术往往以牺牲逆变器的输出特性为代价，在正常并网情况下无法保证电网的友好性。因此现有技术无法同时满足各类型电网的并网要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种既保证正常并网情况下的输出特性，又能保证高阻抗等谐振状态下系统的稳定性的谐振抑制方法以及基于该谐振抑制方法的谐振自适应控制方法及装置。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种谐振抑制方法，应用于光伏并网逆变器中以对其并网发生的谐振进行抑制，所述谐振抑制方法为:对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行模糊控制而消除系统谐振。
[0007]采用的所述模糊控制的算法由模糊化程序、模糊推理程序和解模糊程序三部分组成，将基于所述光伏并网逆变器所并入电网的电压获得的谐振采样电压与设定电压的误差值作为所述模糊控制的输入变量，利用模糊子集和，求出所述输入变量相对的隶属度，根据其结果查询模糊控制表，转换为精确量后，用于所述模糊控制的被控对象。
[0008]优选的，对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行采样和傅立叶分析而判别出所述光伏并网逆变器处于谐振模式时，采用所述谐振抑制方法。
[0009]—种基于上述谐振抑制方法的谐振自适应控制方法，为:判别所述光伏并网逆变器是否处于谐振模式，若是，则采用所述谐振抑制方法消除系统谐振，若否，则采用常规控制方法控制所述电压。
[0010]优选的，对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行采样和傅立叶分析而判别所述光伏并网逆变器是否处于谐振模式。
[0011 ] 采用的所述模糊控制的算法由模糊化程序、模糊推理程序和解模糊程序三部分组成，将基于所述光伏并网逆变器所并入电网的电压获得的谐振采样电压与设定电压的误差值作为所述模糊控制的输入变量，利用模糊子集和，求出所述输入变量相对的隶属度，根据其结果查询模糊控制表，转换为精确量后，用于所述模糊控制的被控对象。
[0012]—种谐振自适应控制装置包括判别所述光伏并网逆变器是否处于谐振模式并输出自适应模式判别信号的判别模块、对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行模糊控制而消除系统谐振的模糊控制支路、对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行常规并网控制的常规并网支路，所述模糊控制支路、所述常规并网支路相并接并与所述电网的电压、所述判别模块相连接，所述模糊控制支路、所述常规并网支路根据所述自适应模式判别信号控制所述电网的电压。
[0013]优选的，所述判别模块为对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行采样和傅立叶分析的FFT模块，所述模糊控制支路、所述常规并网支路通过所述判别模块而与所述电网的电压相连接。
[0014]优选的，所述模糊控制支路包括对所述光伏并网逆变器所并入电网的电压进行模糊控制而消除系统谐振的模糊控制模块。
[0015]优选的，所述常规并网支路为PI双环控制支路。
[0016]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1、本发明的谐振抑制方法既保证正常并网情况下的输出特性，又能保证高阻抗等谐振状态下系统的稳定性；
2、本发明的谐振自适应控制方法和装置能自动辨别并网系统是否发生谐振，而使用不同的控制策略，既保证正常并网情况下的输出特性，又能保证高阻抗等谐振状态下系统的稳定性，克服了谐振抑制算法无法保证正常电网条件下电网友好性的缺点。
【附图说明】
[0017]附图1为本发明的谐振自适应控制装置的框图。
[0018]附图2为本发明的谐振自适应控制装置的实验波形图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
[0020]—种应用于光伏并网逆变器中以对其并网发生的谐振进行抑制的谐振抑制方法为:对光伏并网逆变器所并入电网的电压进行模糊控制而消除系统谐振。具体的，首先，判别光伏并网逆变器是否处于谐振模式，因谐振会导致电网电压的震荡，所以通过判别电网电压是否震荡即可以区别系统是否处于谐振状态，故对光伏并网逆变器所并入电网的电压进行采样和傅立叶分析，若解析出电压中高频成分含量太高，则判别为谐振模式。此时，启动模糊控制，采用的模糊控制的算法由模糊化程序、模糊推理程序和解模糊程序三部分组成，将基于光伏并网逆变器所并入电网的电压获得的谐振采样电压与设定电压的误差值作为模糊控制的输入变量，利用模糊子集和，求出输入变量相对的隶属度，根据其结果查询模糊控制表，转换为精确量后，用于模糊控制的被控对象，即并网电压，从而良好的抑制谐振。
[0021]通常，对光伏并网逆变器所并入电网的电压是否为谐