Page 68 - 电力与能源2024年第三期

342 王 颖：基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法

仿真试验平台上，同时运行两台逆变器，控制逆变
2 仿真试验
器的载波角度，并在载波交错的情况下，分析逆变
为了验证本文设计的方法是否满足三相光伏 器的输出电流。利用快速傅里叶变换（FFT）分析
并网逆变器谐振抑制需求，本文搭建一个仿真试 输出电流在谐振频率区间的相位情况，确定输出
验平台，对上述方法进行仿真分析。最终的试验 电流是否为谐振状态。
结果则以文献［1］方法、文献［2］方法，以及本文设 2.2 试验结果
计的基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑 在上述试验条件下，进行谐波抑制性能测试，
制方法进行对比的形式呈现。具体的试验准备过 谐振电流越小，则谐振抑制效果越佳。正常并网

程以及最终的试验结果如下所示。 电流与逆变侧电流越相近，则并网稳定性越高。
2.1 试验环境 在其他条件均已知的情况下，3 种方法的谐波抑制
本次试验采用 Multisim 仿真工具，在 Windows
结果如图 3 所示。
系统环境下还原了电路原理图、电路硬件描述语
言输入方式等，搭建的电路能够实现对逆变器谐
振的仿真。逆变器直流侧由独立的直流电源与光
伏模拟器提供，多个逆变器独立工作，能够确保本

次试验数据的有效性。逆变器额定功率为 20.0
kW，电压基波频率为 50.0 Hz，逆变侧电感为 0.09
mH，网 侧 电 感 为 90.0 μH。 交 流 共 模 电 感 为 1.5
mH，交 流 共 模 电 容 为 3.3 μF。 直 流 电 容 为 1.2
μF，直流共模电容为 10.0 nF。多台逆变器的状态
相同，逆变器模拟光伏并网情况，并在公共母线位
置上连接一台有源阻尼器，确保谐振抑制试验的
可行性。仿真结构示意如图 2 所示。

图 3 三种方法的谐波抑制结果分析

由图 3 结果可以看出，本文方法的谐振电流
控制在 15~30 A，文献［1］方法的谐振电流在则
60~90 A，文献［2］方法的谐振电流在 30~75 A。

图 2 仿真结构示意 由此可以看出，本文方法的谐振电流明显小于另
如图 2 所示，L 1，L 2，L 3 为电感，分别为 10，2.5， 外两种对比方法。这表明本文方法在抑制逆变器
1.0 mH。U g 为电压，C 为电容。在光伏发电系统 系统的谐振现象方面表现更佳，抑制效果更为显
并入时，额定线电压保持在 400 V 左右，开关频率 著。较低的谐振电流，意味着系统中的谐振现象
为 16 kHz，滤 波 电 容 在 1.0~3.0 μF 的 范 围 内 变 得到了有效控制，逆变器工作更稳定。因此，本文
化。直流共模电感为 1.8 mH，电容为 4.7 nF。交 方法相较于对比方法，能够有效地减小系统的谐
流共模电容为 10 μF，能够满足本次试验需求。在 振电流，提高系统的稳定性和可靠性，从而为应用