PWM技術(shù)在微電網(wǎng)諧波抑制中的應(yīng)用研究

江英

摘要：當(dāng)前電力電子變換器、分布式電源以及非線性負(fù)載應(yīng)用較多，將為分布式發(fā)電的電能質(zhì)量帶來一定影響，特別是諧波問題日益嚴(yán)重，如何抑制微電網(wǎng)諧波將成為重點研究的內(nèi)容。本文主要探討了PWM技術(shù)在微電網(wǎng)諧波抑制中的應(yīng)用，并分析了滯環(huán)帶寬的影響。

關(guān)鍵詞：PWM技術(shù);微電網(wǎng)諧波抑制;應(yīng)用

隨著微電網(wǎng)的不斷發(fā)展，解決了大電網(wǎng)運行中控制難度大、成本較高和可靠性不強等不足。當(dāng)前微電網(wǎng)發(fā)電將應(yīng)用分布式電源、輸配電系統(tǒng)、負(fù)載等，均需要進行能量控制與轉(zhuǎn)換的電力電子裝置接入，將產(chǎn)生大量微電網(wǎng)諧波。在電網(wǎng)內(nèi)形成諧波后，電網(wǎng)內(nèi)電壓、電流以及無功功率均將出現(xiàn)畸變。因此我們要注重運用PWM技術(shù)，提升微電網(wǎng)諧波抑制效果，提升電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

1.微電網(wǎng)諧波產(chǎn)生原因分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)是微電網(wǎng)的重要微電源，其原因在于光伏發(fā)電安裝靈活、無污染、可再生、發(fā)展到今天已經(jīng)非常完善與成熟。光伏發(fā)電存在很多現(xiàn)實問題，包括能源危機向題、環(huán)境污染問題，將新能源作用充分發(fā)揮出來，這是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)能源等。光伏發(fā)電系統(tǒng)在創(chuàng)造較大經(jīng)濟效益時，也將出現(xiàn)大量諧波，為微電網(wǎng)質(zhì)量造成極大的影響，劉此我們應(yīng)該作出全面剖析，將相關(guān)治理措施做到位[1]。光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波形成原因為運用了很多電力電子裝置，如直流變直流變換器、直流變交流逆變器和選擇了電力電子技術(shù)形成的非線性負(fù)載，會會形成三相不平衡電流及諧波，為大電網(wǎng)造成制約。

2.基于PWM的在微電網(wǎng)諧波抑制方法

2.1 運用PWM技術(shù)的APF

諧波源來源于微電網(wǎng)內(nèi)非線性負(fù)載、分布式電源、電力電子變換器等，在產(chǎn)生諧波后會消耗無功，且APF在自身電力電子器件下會形成補償電流，與諧波電流幅值樣，而極性不同，疊加至系統(tǒng)內(nèi)會讓諧波消除[2]。APF工作原理圖如圖1所示，有源濾波器構(gòu)成部分包括指令電流運算電路、電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路以及主電路等。指令電流運算電路能夠?qū)﹄娏鬟M行檢測，該電流為主電路進行補償電流的，選擇PWM型電壓型逆變器，APF能夠動態(tài)實現(xiàn)諧波治理。

2.2 三相瞬時無功功率理論

p、q法檢測的框圖如圖2所示：

該方案主要在三相對稱、無畸變電網(wǎng)中運用，其原理：（1）將p、q分別計算出來;（2）通過LPF獲得與基波有關(guān)的p、q直流分量是p、q。這里面p是有功的平均功率，q是無功的平均功率。（3）按照下述公式將被檢測電路i、i、i的基波分量分別為i、i、i。

則路i、i、i的諧波分量分別為i、i、i其計算方式如下：

1_ah=i-i

1=i-i

1=i-i

3.滯環(huán)帶寬的影響

如圖3所示為補償前電網(wǎng)電流波形與電流諧波含量，補償前為24.72%。滯環(huán)帶寬在補償效果影響上，在其寬度上按照0.1、2、3作出調(diào)整，其補償后電網(wǎng)電流與補償電流仿真結(jié)果如圖4、圖5、圖6所示。

由圖5、圖6，圖7可知，當(dāng)滯環(huán)帶寬分別為0.1、2、5時，補償電流波形紋波越來越多，補償后電流諧波含量將逐步增加，THD值是1.02%、1.28%、4.32%。分析其原因可知，在帶寬增加以后，開關(guān)頻率會降低，跟蹤精度也越來越小。基于此我們應(yīng)該加強滯環(huán)帶寬的控制，這樣才能實現(xiàn)滯環(huán)控制效果的提升。

4.結(jié)語

總之，今后世界將朝著可持續(xù)的潔凈、清潔能源方向發(fā)展，清潔能源將逐步取代化石能源終。電網(wǎng)的發(fā)展也將多元化，在科學(xué)技術(shù)推動下，微電網(wǎng)將成為主要發(fā)電方式，研究微電網(wǎng)諧波治理就顯得尤為重要。今后我們需要進一步研究PW剛技術(shù)的應(yīng)用，不斷提升微電網(wǎng)諧波抑制效果。

參考文獻

[1]孫瑞.PWM技術(shù)在電機驅(qū)動控制中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（28）：54-55.

[2]陶璐，李良光.基于PWM技術(shù)逆變器的諧波的研究[J].科技視界，2017（08）：138.