一种抑制谐波的逆变并网装置及并网电流谐波抑制方法与流程

技术特征：
1.一种抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，包括anpc三电平逆变电路和并网闭环控制电路；其中，所述anpc三电平逆变电路的输出端与电网连接；所述anpc三电平逆变电路包括全桥anpc有源桥、第一滤波电感l1、第二滤波电感l2、第三滤波电感l3、第一滤波电容c3、第二滤波电容c4、第三滤波电容c5、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；所述第一滤波电感l1的一端与所述全桥anpc有源桥连接，另一端作为a相输出端与电网的a相连接；所述第二滤波电感l2的一端与所述全桥anpc有源桥连接，另一端作为b相输出端与电网的b相连接；所述第三滤波电感l3的一端与所述全桥anpc有源桥连接，另一端作为c相输出端与电网的c相连接；所述第一滤波电容c3、所述第二滤波电容c4和所述第三滤波电容c5的一端并联，所述第一滤波电容c3的另一端连接在所述第一滤波电感l1与电网的a相之间，所述第二滤波电容c4的另一端连接在所述第二滤波电感l2与电网的b相之间，所述第三滤波电容c5的另一端连接在所述第三滤波电感l3与电网的c相之间；所述第一电阻r1并联在所述第一滤波电容c3的两端；所述第二电阻r2并联在所述第二滤波电容c4的两端，所述第三电阻r3并联在所述第三滤波电容c5的两端；所述并网闭环控制电路的一端分别连接在所述a相输出端与电网的a相之间、所述b相输出端与电网的b相之间以及所述c相输出端与电网的c相之间，另一端与所述全桥anpc有源桥中的功率管连接，并控制所述功率管的开关；所述并网闭环控制电路包括闭环控制模块，所述闭环控制模块包括第一低通滤波器和第二低通滤波器；所述第一低通滤波器用于对待叠加到控制量vd上的d轴电压分量ud进行谐波滤除；所述第二低通滤波器用于对待叠加到控制量vq上的q轴电压分量uq进行谐波滤除。2.根据权利要求1所述的抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，所述全桥anpc有源桥包括第一直流分压电容c1、第二直流分压电容c2、第一半桥anpc有源桥臂、第二半桥anpc有源桥臂和第三半桥anpc有源桥臂；所述第一直流分压电容c1和所述第二直流分压电容c2串联连接于直流母线电压；所述第一半桥anpc有源桥臂包括第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3、第四功率管vt4、第五功率管vt5和第六功率管vt6；所述第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3以及第四功率管vt4依次正向串联，且两端分别连接所述直流母线电压；所述第五功率管vt5和所述第六功率管vt6正向串联，且一端与所述第一功率管vt1和第二功率管vt2的串联中点连接，另一端与所述第三功率管vt3和第四功率管vt4的串联中点连接；所述第五功率管vt5和所述第六功率管vt6的串联中点与所述第一直流分压电容c1和所述第二直流分压电容c2的串联中点连接；所述第二半桥anpc有源桥臂包括第七功率管vt7、第八功率管vt8、第九功率管vt9、第十功率管vt10、第十一功率管vt11和第十二功率管vt12；所述第七功率管vt7、第八功率管vt8、第九功率管vt9以及第十功率管vt10依次正向串联，且两端分别连接所述直流母线电压；所述第十一功率管vt11和所述第十二功率管vt12正向串联，且一端与所述第七功率管vt7和第八功率管vt8的串联中点连接，另一端与所述
第九功率管vt9和第十功率管vt10的串联中点连接；所述第十一功率管vt11和所述第十二功率管vt12的串联中点与所述第一直流分压电容c1和所述第二直流分压电容c2的串联中点连接；所述第三半桥anpc有源桥臂包括第十三功率管vt13、第十四功率管vt14、第十五功率管vt15、第十六功率管vt16、第十七功率管vt17和第十八功率管vt18；所述第十三功率管vt13、第十四功率管vt14、第十五功率管vt15以及第十六功率管vt16依次正向串联，且两端分别连接所述直流母线电压；所述第十七功率管vt17和所述第十八功率管vt18正向串联，且一端与所述第十三功率管vt13和第十四功率管vt14的串联中点连接，另一端与所述第十五功率管vt15和第十六功率管vt16的串联中点连接；所述第十七功率管vt17和所述第十八功率管vt18的串联中点与所述第一直流分压电容c1和所述第二直流分压电容c2的串联中点连接。3.根据权利要求2所述的抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，所述第一滤波电感l1的一端与所述第二功率管vt2和所述第三功率管vt3的串联中点连接；所述第二滤波电感l2的一端与所述第八功率管vt8和所述第九功率管vt9的串联中点连接；所述第三滤波电感l3的一端与所述第十四功率管vt14和所述第十五功率管vt15的串联中点连接。4.根据权利要求3所述的抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，所述并网闭环控制电路还包括电压坐标变换模块、abc/αβ坐标变换模块、锁相环pll、αβ/dq坐标变换模块和spwm模块；所述电压坐标变换模块的一端与所述a相输出端、b相输出端和c相输出端连接，另一端分别与所述闭环控制模块和所述锁相环pll连接；所述锁相环pll与所述αβ/dq坐标变换模块连接；所述abc/αβ坐标变换模块的一端与所述a相输出端、b相输出端和c相输出端连接，另一端与所述αβ/dq坐标变换模块连接；所述αβ/dq坐标变换模块与所述闭环控制模块连接；所述闭环控制模块与所述spwm模块连接；所述spwm模块分别与所述第一功率管vt1、第二功率管vt2、第三功率管vt3、第四功率管vt4、第五功率管vt5、第六功率管vt6、第七功率管vt7、第八功率管vt8、第九功率管vt9、第十功率管vt10、第十一功率管vt11、第十二功率管vt12、第十三功率管vt13、第十四功率管vt14、第十五功率管vt15、第十六功率管vt16、第十七功率管vt17和第十八功率管vt18连接。5.根据权利要求4所述的抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器分别与所述电压坐标变换模块连接。6.一种基于模式识别的并网电流谐波抑制方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的抑制谐波的逆变并网装置，其特征在于，所述方法包括：对输出的电压和电流进行采样，得到ila、ilb、ilc、ua、ub和uc；分别对采样得到的所述ila、ilb、ilc、ua、ub和uc进行傅里叶变换，得到所述ila、ilb、ilc、ua、ub和uc的各次谐波含量；
根据所述ila、ilb、ilc、ua、ub和uc的各次谐波含量，判断是否发生谐振；若是，则将谐波含量最大的频率点作为谐振峰，并从预设的表格中查找到与所述谐振峰对应的谐波抑制方法进行谐波抑制。7.根据权利要求6所述的基于模式识别的并网电流谐波抑制方法，其特征在于，所述根据所述ila、ilb、ilc、ua、ub和uc的各次谐波含量，判断是否发生谐振的步骤为：将所述ila、ilb、ilc、ua、ub和uc的各次谐波含量与设定阈值进行比较，判断是否发生谐振。8.根据权利要求6所述的基于模式识别的并网电流谐波抑制方法，其特征在于，在所述对输出的电压和电流进行采样，得到ila、ilb、ilc、ua、ub和uc的步骤之前，所述方法还包括：预先建立所述表格以及设定所述设定阈值。

技术总结
本发明公开了一种抑制谐波的逆变并网装置及并网电流谐波抑制方法，包括ANPC三电平逆变电路和并网闭环控制电路；ANPC三电平逆变电路的输出端与电网连接；ANPC三电平逆变电路中的第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容分别并联有一电阻；并网闭环控制电路中的闭环控制模块包括用于对待叠加到控制量Vd上的d轴电压分量Ud进行谐波滤除的第一低通滤波器和用于对待叠加到控制量Vq上的q轴电压分量Uq进行谐波滤除的第二低通滤波器。本发明可大幅且有效地抑制并网电流谐波，以保证逆变器稳定并网运行，提高了光伏逆变器系统的可靠性和并网性能。性能。性能。


技术研发人员：王坤 李现亭 马超群 刘宝辉 仇文超 王帆 蔡洛
受保护的技术使用者：易事特储能科技有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/9/13