《多重逆變器與電網諧波互動作用的建模分析和抑制研究》是依託上海大學，由汪飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多重逆變器與電網諧波互動作用的建模分析和抑制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：汪飛
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目將進行基於多重併網逆變器和電網諧波互動作用問題的建模分析和抑制方法的研究。引入併網逆變器的非線性因素，提出有效的逆變器輸出阻抗模型以及在電網諧波互動作用下的建模方法。對多重併網逆變器工作下的電網中潛在的諧波振盪問題進行理論分析，並總結出用於預測在電網諧波畸變允許範圍內可接入的最大併網單元模組數的系統方法。研究基於併網逆變器的解決方案，提出基於輸出阻抗的控制參數設計指導方法和對電網諧波振盪進行有源抑制的控制策略。只有保證多重分散式發電單元的可靠的、穩定的工作，才能實現新能源電力併網利用在電網進行較大範圍的滲透或構建完全基於分散式發電系統的新型子電網。因此，基於多重併網逆變器在電網中的諧波互動問題的研究對於促進新能源併網逆變器在電網中的套用和發展有著重要的意義。
結題摘要
本項目旨在以分散式發電系統和電網之間潛在的諧波互動作用為研究重點，探索電力電子逆變器的諧波互動模型，實現對潛在電網諧波互動問題的預測分析；提出面向電力電子併網逆變器的解決方案及研究方法，改善併網逆變器對諧波互動作用的抑制能力。為實現多分散式發電單元在未來電網的可靠、穩定工作提供技術支持，為降低電網諧波成份，改善電網穩定性和促進新能源的併網套用等方面提供研究基礎。通過研究，本項目提出了基於逆變器輸出阻抗模型或外特性的建模分析方法對併網逆變器與電網側諧波互動作用進行預測研究與控制改善，難點是併網側與電網側的參數多變化、非線性化以及時變化帶來了分析的不確定性。採用了系統外特性的模型分析方法為該難點的研究提供了一種新的理論基礎，取得的主要成果有: 1. 在引入逆變器側的非線性因素條件下，提出並完成了分散式發電系統併網逆變器的輸出阻抗模型研究方法。所研究的併網逆變器輸出阻抗模型能夠用來指導系統設計和參數最佳化，分析逆變器—電網互動式系統穩定性，諧波振盪與放大，以及進行產品性能評估，具有重要的理論和實際意義。 2.利用研究提出的輸出阻抗模型，成功對多個併網逆變器與電網組成的分散式阻抗網路進行了建模及電力諧波互動問題的預測分析。通過前面的逆變器精確建模，在分析阻抗網路諧振機理的基礎上，詳細推導基於併網電流和電容電流雙閉環控制的精確輸出阻抗模型。利用所建立模型可以對多個逆變器與電網之間的諧波互動進行預測分析。 3．從系統外特性的角度分析不同系統結構、參數及電網波動對併網逆變器性能的影響，研究基於輸出阻抗設計的逆變器系統對電網諧波互動作用的抑制，進而提出基於系統輸出阻抗限定的逆變器最佳化設計原則，利於改善逆變器在電網諧波條件下的諧波輸出抑制能力。 4. 從逆變器的外特性最佳化設計角度出發，研究了逆變器開環外特性（主要關注濾波器結構）和閉環外特性（輸出阻抗特性）的最佳化設計方法。完成了併網輸出濾波器的拓撲推演及其無源阻尼方法的分析，希望提高逆變器自身對併網諧振的免疫能力；提出了輸出阻抗無窮大（非理想）型的逆變器控制方法，利於提升併網逆變器單元與電網諧波互動的抑制能力。
