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恒电电能质量中的战斗机—具有APF功能的光伏发电系统

来源: 恒电电气 2017-09-26 09:22:18

  随着工业的发展,非线性用电设备大量使用,由这些负载产生的无功和谐波电流对公共电网的危害日益严重。有源滤波器(APF)可以对这些无功和谐波电流进行补偿和抑制,以提高电网的用电质量和能力。光伏发电系统通过适当容器的逆变器连接到公共电网上。目前,并联型APF与光伏并网系统在结构上有很多相同之处,所不同的是光伏并网系统向电网提供有功电能,而APF提供的是无功和谐波电能。为了有效消除谐波,有源滤波器及其电流控制应能快速有效地跟踪电流动态参考值,这对APF控制提出更高的要求。尽管PID控制方法在APF的控制中得到了广泛的应用,但其控制效果欠佳。

 

  基于上述情况,为了实现光伏并网发电,同时补偿电网中的谐波,山东恒电电气股份有限公司首先应用一种具有有源滤波功能的并网发电系统然后提出一种自适应模糊神经补偿的PID控制策略。

 

  山东恒电电气股份有限公司采用三相光伏并网发电与有源滤波统一控制的方案,首先给出一种具有有源滤波(APF)功能的光伏并网发电系统;然后提出PID与模糊神经网络相结合的APF控制策略,其中PID控制器用于保证逆变器电流控制系统的逐渐稳定,模糊神经网络控制器同来改善系统的动态性能。光伏并网系统的控制方法可以有效地抑制电网的谐波,有效保证了电能的质量。

 

  光伏发电系统频繁的投切电网、驱动电路延迟以及死区的影响。都会给电网带来大量谐波。光伏系统和有源滤波器(APF)具有相同的拓补结构,因此本文结合光伏和有源滤波器的优点,提出一种具有有源滤波功能的光伏并网系统。针对PI控制方法控制器光伏逆变器存在谐波抑制能力不足且无法实现正弦信号误差跟踪,山东恒电电气股份有限公司给出一种基于PID和模糊神经网络相结合的APF控制方法,使得配电系统获得更好的动态性能。

 

恒电APF有源滤波器主电路为IGBT功率变换器,采用基于瞬时无功功率理论的检测技术,自动跟踪电网谐波的变化,具有高度可控性与快速响应性。克服了传统无源滤波器的滤波效果差、容易发生谐振、只能滤除固定次谐波等缺点,HDAPF有源滤波器是一体式的升级产品。HDAPF有源滤波器采用军工级控制芯片,计算能力及抗干扰能力极强,可实现一个控制器集中控制多台并联工作,采用自适应电流平均值控制算法并结合LCL拓扑结构,克服了传统的滞环电流控制由于开关频率变化所带来的输出频谱范围宽、滤波较困难、高频谐波会干扰电网等缺点对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果。

 

 

 

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