电网谐波产生高电压工况下三电平变流器的谐波电流抑制

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1、第38卷第2期四川电力技术V01．38。No．22015年4月SichuanElectricPowerTechnologyApr．。2015电网谐波产生高电压工况下三电平变流器的谐波电流抑制赵字，张建，刘刚，高亚春，李龙。，刘海旭(1．许继柔性输电系统公司，河南许昌461000；2．许继风电科技有限公司，河南许昌461000；3．国网新能源张家口风光储示范电站有限公司，河北张家口075000)摘要：介绍了中点钳位型三电平变流器的数学模型，分析了电网谐波条件下变流器谐波电流产生的原理。提出一种新型电网谐波下三电平变流器的谐波电流抑制方案，该方案采用Ot

2、一正负序解耦计算电网电压基波前馈项，采用d—q正负序解耦进行电流闭环控制，并引入电网电压谐波经P调节器作为电压前馈项叠加至基波调制波进行谐波电流抑制。Maflab仿真表明。所提控制策略比传统的d—q正负序解耦控制，明显改善了谐波电流含量。关键词：三电平变流器；谐波电流抑制；正负序解耦；电压前馈Abstract：Themathematicalmodelofthree—levelneutral—point—clampedconve~erisintroduced，andthetheoryofharmon—iccurrentgeneratedbyharmon

3、icgridvoltageisanalyzed．Anovelharmoniccurrentsuppressionstrategyisproposed．Thestrategyuse一positiveandnegativesequencedecouplingtocalculatethefundamentalcomponentofdvohage，used—qpositiveandnegativesequencedecouplingtocontrolcurrentloop，anduseharmonicgridvoltagethroughPcontroller

4、tosup—pressharmoniccurent．ThefeasibilityofthisstrategyisanalyzedbyMatlabsimulation．Comparedwiththetraditionald—qdecouplingcontrol，thesimulationoftheproposedcontrolstrategysignificantlyimprovestheharmoniccurent．Keywords：three—levelconve~er；harmoniccurentsuppression；positiveandne

5、gativesequencedecoupling；feed—forwardofvohage中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1003—6954(2015)02—0026—06压、电流时，能够较好地分离谐波分量，缺点是电流0引言作为控制回路(采用PR控制器)损失了较大的带宽，容易引起超调大且响应速度慢J。d—q正负序近年来，随着新能源发展的兴起，中国风力发电解耦采用低通滤波器，采集电压、电流时能够获取带装机容量达到世界第一。由于中国风电多采用大规宽较大的电压、电流，但却只能对正负序基波分量进模、集中式分布，风电机组的频繁投切、控制系统不行分

6、离，无法分离谐波分量。稳定等现象均会对电网产生扰动，常发故障表现为以三电平变流器为研究对象，综合0c一、d—q电网谐波大、过欠压波动。下面研究电网谐波产生正负序解耦的优点，对传统的d—q正负序解耦控制过压条件下，三电平风电变流器的控制运行。进行改进，提出一种新颖的谐波电流抑制方案：①舍目前针对电网低次谐波下PWM变流器的控弃传统的d—q正负序解耦下计算电网基波的算法，制，取得了不少的研究成果。这些方案主要分为两改用一正负序解耦下获取较精确的电网电压基大类：①改进电流环控制方案，在Ot—JB、d—q坐标波，但仍在d—q正负序解耦下对电流环控制，以获系下

7、进行正负序解耦，对谐波电流进行抑制口-3]，但取较宽的控制带宽。②同时，使用带通滤波器采集这些方案都是单独在O／一或单独在d—q坐标系下电网电压谐波分量，再通过P调节器叠加至基波调进行正负序解耦。②对谐波电压扰动直接采集控制波以消除谐波电流。制，通过采集电网电压的谐波分量经过P调节器作此方案的特点是，比一口正负序解耦的电流为前馈项，叠加至基波调制波以消除谐波电流J。控制带宽大，同时又降低了d—q正负序解耦谐波电Ot一正负序解耦采用带通滤波器，在采集电压分量。Matlab仿真表明，此控制策略比传统的d·26·第38卷第2期四川电力技术Vo1．38。No

8、．22015年4月SichuanElectricPowerTechnologyApr．，2015一q正负序解