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PWM技术在微电网谐波抑制中的应用研究

摘要：摘要：当前电力电子变换器、分布式电源以及非线性负载应用较多，将为分布式发电的电能质量带来一定影响，特别是谐波问题日益严重，如何抑制微电网谐波将成为重点研究的内容。本文主要探讨了PWM技术在微电网谐波抑制中的应用，并分析了滞环带宽的影响。关键

　　摘要：当前电力电子变换器、分布式电源以及非线性负载应用较多，将为分布式发电的电能质量带来一定影响，特别是谐波问题日益严重，如何抑制微电网谐波将成为重点研究的内容。本文主要探讨了PWM技术在微电网谐波抑制中的应用，并分析了滞环带宽的影响。

　　关键词：PWM技术;微电网谐波抑制;应用

声学与电子工程

　　《声学与电子工程》(季刊)创刊于1984年，由中国船舶重工集团公司第七一五研究院主办。是我国声学领域有关声学电子技术的综合性科技刊物。

　　随着微电网的不断发展，解决了大电网运行中控制难度大、成本较高和可靠性不强等不足。当前微电网发电将应用分布式电源、输配电系统、负载等，均需要进行能量控制与转换的电力电子装置接入，将产生大量微电网谐波。在电网内形成谐波后，电网内电压、电流以及无功功率均将出现畸变。因此我们要注重运用PWM技术，提升微电网谐波抑制效果，提升电力系统运行稳定性。

　　1.微电网谐波产生原因分析

　　光伏发电系统是微电网的重要微电源，其原因在于光伏发电安装灵活、无污染、可再生、发展到今天已经非常完善与成熟。光伏发电存在很多现实问题，包括能源危机向题、环境污染问题，将新能源作用充分发挥出来，这是全球能源互联网的基础能源等。光伏发电系统在创造较大经济效益时，也将出现大量諧波，为微电网质量造成极大的影响，刘此我们应该作出全面剖析，将相关治理措施做到位[1]。光伏发电系统谐波形成原因为运用了很多电力电子装置，如直流变直流变换器、直流变交流逆变器和选择了电力电子技术形成的非线性负载，会会形成三相不平衡电流及谐波，为大电网造成制约。

　　2.基于PWM的在微电网谐波抑制方法

　　2.1 运用PWM技术的APF

　　谐波源来源于微电网内非线性负载、分布式电源、电力电子变换器等，在产生谐波后会消耗无功，且APF在自身电力电子器件下会形成补偿电流，与谐波电流幅值样，而极性不同，叠加至系统内会让谐波消除[2]。APF工作原理图如图1所示，有源滤波器构成部分包括指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路以及主电路等。指令电流运算电路能够对电流进行检测，该电流为主电路进行补偿电流的，选择PWM型电压型逆变器，APF能够动态实现谐波治理。

　　2.2 三相瞬时无功功率理论

　　p、q法检测的框图如图2所示：

　　该方案主要在三相对称、无畸变电网中运用，其原理：(1)将p、q分别计算出来;(2)通过LPF获得与基波有关的p、q直流分量是p、q。这里面p是有功的平均功率，q是无功的平均功率。(3)按照下述公式将被检测电路ia、ib、ic的基波分量分别为iaf、ibf、ibf。

　　则路ia、ib、ic的谐波分量分别为iah、iah、iah其计算方式如下：

　　1ah=ia-iaf

　　1bh=ib-ibf

　　1ch=ic-icf

　　3.滞环带宽的影响

　　如图3所示为补偿前电网电流波形与电流谐波含量，补偿前为24.72%。滞环带宽在补偿效果影响上，在其宽度上按照0.1、2、3作出调整，其补偿后电网电流与补偿电流仿真结果如图4、图5、图6所示。

　　由图5、图6，图7可知，当滞环带宽分别为0.1、2、5时，补偿电流波形纹波越来越多，补偿后电流谐波含量将逐步增加，THD值是1.02%、1.28%、4.32%。分析其原因可知，在带宽增加以后，开关频率会降低，跟踪精度也越来越小。基于此我们应该加强滞环带宽的控制，这样才能实现滞环控制效果的提升。

　　4.结语

　　总之，今后世界将朝着可持续的洁净、清洁能源方向发展，清洁能源将逐步取代化石能源终。电网的发展也将多元化，在科学技术推动下，微电网将成为主要发电方式，研究微电网谐波治理就显得尤为重要。今后我们需要进一步研究PW刚技术的应用，不断提升微电网谐波抑制效果。