在微网系统中,随着分布式发电技术的普及和新能源的不断融入,多个分布式变流器(也称逆变器)并联接入电网是一种常见的情况。由于电网线路存在一定的阻抗,这导致了变流器之间会相互耦合,产生谐波谐振问题。谐波谐振问题不仅会影响微网的稳定性和可靠性,还有可能对电网设备造成损害。因此,分析多分布式变流器之间的耦合关系以及如何控制公共连接点(PCC)处的电压稳定,是确保微网系统正常运行的重要研究课题。
文章首先基于诺顿等效原理建立了多变流器系统的数学模型。诺顿定理是电路分析中的一个基本定理,它将含源线性双端网络等效为一个电流源和一个并联电阻的组合。通过这种等效方法,可以更容易地分析系统的耦合特性和谐振现象。基于这种等效模型,研究者能够对系统阻抗网络以及谐振特性进行分析,特别是当并联变流器数量增加时,系统的网络阻抗和谐振特性会如何变化。
在谐振分析的基础上,提出了基于电容电压反馈的虚拟电阻阻尼方法。虚拟电阻是一种用于抑制谐振的技术手段,通过增加适当的阻尼项到系统中,减少谐振的强度,稳定系统运行。在本研究中,通过反馈电容电压来生成虚拟电阻,以此来抑制PCC处谐波电压的放大。该方法不仅能够减少谐振问题,还能改善微网的动态响应性能。
通过仿真和实验验证了模型分析的准确性以及虚拟电阻阻尼方法的有效性。仿真和实验结果表明,所提出的阻尼方法能够有效地抑制由于多变流器并联而导致的谐波谐振问题,并且可以确保PCC处电压的稳定性。这对于保持微网系统中的电力质量以及保障用户用电的安全性具有重要意义。
关键词LCL并网变流器、变流器并联、谐振特性、虚拟电阻、PCC电压稳定控制都描述了文章研究的核心内容和研究方向。而中图分类号和文献标识码则为专业人员提供了一种快速检索文献的方式。
文章还提到了LCL滤波器的应用背景。由于LCL滤波器能够同时在低频段提供足够的增益,并在高频段缩减谐波,因此它在分布式发电变流器的输出滤波中得到了广泛应用。但是,LCL滤波器存在固有的谐振问题,这也是文章研究重点之一。文章对谐振问题的讨论不仅限于理论分析,还包括了解决方案和验证过程。
在文章提到的基金项目中,包括了国家自然科学基金项目、电力设备电气绝缘国家重点实验室开放课题等,体现了本研究课题的重要性和实用性,以及在相关领域内的学术和技术价值。
文章中提到的分布式能源,如风力和光伏,是当前能源问题关注的焦点。这些能源在接入电网之前,需要通过电力电子变流器进行转换。LCL滤波器因其优越的滤波性能而被选用,但相应的谐振问题也随之产生,因此,研究如何有效地控制耦合和稳定电压,成为了微网中一个不可或缺的技术挑战。