一种逆变器及不同电网强度下的谐波抑制方法与流程

本申请涉及电力电子，具体涉及一种逆变器及不同电网强度下的谐波抑制方法。

背景技术：

1、目前，随着光伏发电系统以及储能系统越来越多接入电网，对电网的影响日趋明显。尤其是光伏发电系统或者储能系统带的负载较多时，并不是理想的电网，用电设备越多，则对应的电网强度越弱。其中电网强度一般用短路容量比(scr，short circuit ratio)来界定，scr是指系统的短路容量除以设备容量。scr是新能源系统中并网点电网强弱的重要指标，该值越小，电网越弱，并网越不稳定；随着接入电网的新能源电源在不断增加，电网的scr在不断降低。

2、传统的谐波抑制方案能够在强网条件下有效抑制谐波，但是在弱电网条件下由于电网的阻抗值较大，现有逆变器与电网的阻抗相角条件会在弱电网条件下发生较大改变。强网条件下的谐波抑制方案的参数在弱电网条件下的谐波抑制效果较差，反而可能会增加谐波含量，甚至造成系统失稳跳机的风险。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种逆变器及不同电网强度下的谐波抑制方法，能够在不同电网强度下实现自适应地抑制谐波。

2、本申请提供一种逆变器，包括：功率变换电路和控制器；

3、功率变换电路，用于将输入的直流电转换为交流电输出；

4、控制器，用于在电网的总谐波失真thd大于预设阈值时，改变逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至thd小于等于预设阈值，重复控制环节用于对逆变器的电流指令值进行重复控制和相角超前补偿。

5、优选地，控制器，具体用于以预设步长逐渐调整逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至thd小于等于预设阈值。

6、优选地，控制器，具体用于以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调整超前量后电网的thd形成一组thd，将一组thd中最小thd对应的超前量进行重复控制环节中的相角超前补偿；n为大于等于2的整数。

7、优选地，控制器，具体用于以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调节超前量后的thd形成一组thd，一组thd中的每个thd均大于关闭重复控制环节时对应的thd，则关闭重复控制环节；一组thd中存在小于关闭重复控制环节时对应的thd，则按照一组thd中最小thd对应的进行相角超前补偿。

8、优选地，控制器，具体用于以预设步长调整n次超前量之前，先关闭重复控制环节，获得关闭重复控制环节时对应的thd。

9、优选地，控制器，还用于thd小于预设阈值，预设周期到达时以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调整超前量后电网的thd形成一组thd，将一组thd中最小thd对应的超前量进行相角超前补偿。

10、优选地，控制器，还用于在thd大于预设阈值时，改变逆变器的重复控制环节中的增益系数，直至thd小于等于预设阈值。

11、优选地，预设步长为1。

12、本申请还提供一种逆变器在不同电网强度下的谐波抑制方法，包括：

13、在电网的总谐波失真thd大于预设阈值时，改变逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至thd小于等于预设阈值，重复控制环节用于对逆变器的电流指令值进行重复控制和相角超前补偿。

14、优选地，改变逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至thd小于等于预设阈值，具体包括：

15、以预设步长逐渐调整逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至thd小于等于预设阈值。

16、优选地，以预设步长逐渐调整逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，具体包括：

17、以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调整超前量后电网的thd形成一组thd，将一组thd中最小thd对应的超前量进行重复控制环节中的相角超前补偿；n为大于等于2的整数。

18、优选地，以预设步长逐渐调整逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，具体包括：

19、以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调节超前量后的thd形成一组thd，一组thd中的每个thd均大于关闭重复控制环节时对应的thd，则关闭重复控制环节；一组thd中存在小于关闭重复控制环节时对应的thd，则按照一组thd中最小thd对应的进行相角超前补偿。

20、优选地，在以预设步长逐渐调整n次超前量之前，还包括：

21、关闭重复控制环节，获得重复控制环节关闭时对应的thd。

22、优选地，还包括：thd小于预设阈值，预设周期到达时以预设步长逐渐调整n次超前量，获得每次调整超前量后电网的thd形成一组thd，将一组thd中最小thd对应的超前量进行相角超前补偿。

23、优选地，还包括：在thd大于预设阈值时，改变逆变器的重复控制环节中的增益系数，直至thd小于等于预设阈值。

24、由此可见，本申请具有如下有益效果：

25、本申请提供的逆变器，在电网的总谐波失真thd大于预设阈值时，说明目前的超前量已经不能满足谐波要求，需要调整超前量来满足当前的电网强度，但是也不用获得电网强度，而是直接调整超前量，获得调整后的超前量对应的thd，如果thd满足要求，则将调整后超前量作为最终的超前量来控制逆变器的输出电流。该逆变器在电网强度未知的情况下，通过调整超前量来获得适应当前电网强度的超前量，从而有效降低电网的thd，改善逆变器所在系统的运行稳定性。

技术特征：

1.一种逆变器，其特征在于，包括：功率变换电路和控制器；

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于以预设步长逐渐调整所述逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至所述thd小于等于所述预设阈值。

3.根据权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于以预设步长逐渐调整n次所述超前量，获得每次调整所述超前量后所述电网的thd形成一组thd，将所述一组thd中最小thd对应的所述超前量进行所述重复控制环节中的相角超前补偿；所述n为大于等于2的整数。

4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于以预设步长逐渐调整n次所述超前量，获得每次调节所述超前量后的thd形成一组thd，所述一组thd中的每个thd均大于关闭所述重复控制环节时对应的thd，则关闭所述重复控制环节；所述一组thd中存在小于关闭所述重复控制环节时对应的thd，则按照所述一组thd中最小thd对应的进行相角超前补偿。

5.根据权利要求4所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于以预设步长调整n次所述超前量之前，先关闭所述重复控制环节，获得关闭所述重复控制环节时对应的thd。

6.根据权利要求1-5任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，还用于所述thd小于预设阈值，预设周期到达时以预设步长逐渐调整n次所述超前量，获得每次调整所述超前量后所述电网的thd形成一组thd，将所述一组thd中最小thd对应的所述超前量进行相角超前补偿。

7.根据权利要求1-6任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制器，还用于在所述thd大于预设阈值时，改变所述逆变器的重复控制环节中的增益系数，直至所述thd小于等于所述预设阈值。

8.根据权利要求2-7任一项所述的逆变器，其特征在于，所述预设步长为1。

9.一种逆变器在不同电网强度下的谐波抑制方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述改变所述逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至所述thd小于等于所述预设阈值，具体包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述以预设步长逐渐调整所述逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，具体包括：

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述以预设步长逐渐调整所述逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，具体包括：

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在以预设步长逐渐调整n次所述超前量之前，还包括：

14.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述thd小于预设阈值，预设周期到达时以预设步长逐渐调整n次所述超前量，获得每次调整所述超前量后所述电网的thd形成一组thd，将所述一组thd中最小thd对应的所述超前量进行相角超前补偿。

15.根据权利要求9-14任一项所述的方法，其特征在于，还包括：在所述thd大于预设阈值时，改变所述逆变器的重复控制环节中的增益系数，直至所述thd小于等于所述预设阈值。

技术总结
本申请公开了一种逆变器及不同电网强度下的谐波抑制方法，包括：功率变换电路和控制器；功率变换电路，用于将输入的直流电转换为交流电输出；控制器，用于在电网的总谐波失真THD大于预设阈值时，改变逆变器的重复控制环节中的相角超前补偿的超前量，直至THD小于等于预设阈值，重复控制环节用于对逆变器的电流指令值进行重复控制和相角超前补偿。该逆变器在电网强度未知的情况下，通过调整超前量来获得适应当前电网强度的超前量，从而有效降低电网的THD，改善逆变器所在系统的运行稳定性。

技术研发人员：王家祥,李海涛,潘年安,程林,颜家伟
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13