电流谐波注入并网逆变器



光伏并网系统中什么情况下需要防逆流装置？

光伏逆变器在将光伏组件产生的直流电转换为交流电的过程中，会混入直流分量和谐波，导致三相电流不平衡及输出功率的不确定性。尽管目前尚无有效的治理手段，这些因素在向公共电网输送功率时，会对电网造成谐波污染，进而引发电网电压波动和闪变等问题。当众多光伏电源向电网供电时，会进一步恶化电网的电能质量。因此，这类光伏发电系统需要配备防逆流装置，以防止逆功率的产生。

在低压配电网中，光伏并网发电系统的光伏功率一般不应超过上级配电变压器容量的20%。电网公司通常要求光伏并网系统为不可逆流发电系统，即所发电力应由本地负荷消耗，多余的电力不得通过低压配电变压器反向送入上级电网。为此，系统需配置防逆流控制器，通过监控配电变压器低压出口侧的电压和电流信号来调整发电功率，从而实现光伏并网系统的防逆流功能。

选择光伏并网点时，需考虑如何有效防止逆流。在低压400V侧并网时，如果光伏电站白天产生的电力远小于负荷，则无需安装防逆流装置。只有当光伏电站的发电量超过负荷时，才会出现逆流现象，通常有两种情况：一是电力流向同级的其他负荷，二是电力流向上一级变压器，这可能导致变压器受到冲击甚至引发事故（如停电）。从技术风险角度考虑，在光伏电站容量超过负荷20%的情况下，应考虑安装防逆流装置，以避免进入上级电网的风险。

低压并网系统发电通常为内耗型，发电功率主要由负荷消耗。对于配备防逆流装置的发电系统，在理想状态下，并网点的电网电压和电流不会因内部负载的增减而变化，因为负载变化时发电功率也随之调整，从而维持系统内部平衡，不对外部电网产生影响。但在实际情况中，由于控制器调节存在时间延迟，当负载变化时，短期内并网点的功率会有所波动，但这种波动通常较小，因为负载变化时，发电功率也会相应调整，以保持发电功率与负载变化的一致性。

谐波对并网逆变器的影响

谐波对并网逆变器的影响主要体现在降低能效、增加损耗、干扰信号以及可能引发的稳定性问题。

首先，谐波会导致并网逆变器能效降低。谐波是电流或电压中的非正弦周期性分量，它们会在电力系统中产生额外的热量。这些热量不仅造成了能量的浪费，还会加速逆变器内部元件的老化，从而缩短设备的使用寿命。例如，谐波引起的额外温升可能使逆变器中的电容器、电感等关键元件性能下降，影响整体效率。

其次，谐波会增加并网逆变器的损耗。由于谐波的存在，电流波形变得不规则，导致逆变器在转换过程中产生更多的损耗。这些损耗不仅包括电气损耗，如电阻损耗、铁芯损耗等，还包括机械损耗，如振动和噪音。这些损耗的累积会显著增加逆变器的运行成本，降低其经济效益。

再者，谐波会干扰并网逆变器的信号传输。在电力系统中，逆变器需要准确感知并响应电网的电压和频率变化。然而，谐波会干扰这些信号的准确传输，导致逆变器误判或响应迟缓。这种信号干扰可能引发逆变器的不稳定运行，甚至导致其与电网的脱网事故。例如，谐波可能导致逆变器的保护电路误动作，从而在电网正常运行时切断电源，影响供电的可靠性。

最后，谐波还可能引发并网逆变器的稳定性问题。在电力系统中，多个逆变器并联运行时，谐波可能导致它们之间的相互作用增强，从而引发系统的不稳定。这种不稳定可能表现为电压波动、电流畸变等，严重时甚至可能导致整个电力系统的崩溃。因此，在设计和运行并网逆变器时，必须充分考虑谐波的影响，采取相应的抑制措施以确保系统的稳定运行。

综上所述，谐波对并网逆变器的影响不容忽视。为了保障逆变器的安全高效运行，需要密切关注谐波问题，并采取有效的技术和管理措施来减少其不利影响。

光伏并网逆变器自身带滤波器怎么补偿谐波呢

嘿嘿，好问题！

在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的31年里，天天都有用户向我们咨询，但是像你提出的这样有深度的问题，还真不多。这样：

光伏逆变器，自身具有的无功补偿功能，主要是补偿逆变器的，没有太多的能力去补偿电网的无功功率，它只是做到上网时，不给电网注入无功功率，或吸收无功功率。而且这种补偿，也不是传统的方式，是纯电子方式，也就是通过类似逆变的原理，使上传电网的电能，功率因数尽量接近1.00。从而不对电网造成不良影响。

你说的滤波器，我理解是逆变器内部的滤波器，这是逆变器的组成部分之一。这个滤波器是为了把逆变器产生的谐波滤除掉，使PWM工作的逆变器产生的谐波，不要传导到电网，不污染电网而已。它同样对电网的谐波无能为力。在逆变器与电网的接入点，如果电网有较强的谐波，反过来可能会把逆变器搞坏。

谐波，是电网的大敌，电网发电输电时，自己产生的谐波不多，谐波绝大多数都是用户产生的，比如：电力机车（包括高铁地铁等），电弧冶炼炉，铝厂的电解槽，大功率焊接机，等等，都是强大的谐波源，它们工作时，都会给电网注入大量谐波，影响电网及其它用户。

所以，电网对用电设备是有要求的，特别对于要产生大量谐波的企业，多会要求企业做谐波治理，禁止谐波注入电网。

多说几句哈：

如果你是光伏设备用户，要注意因为逆变技术及行业很成熟，做逆变器的元件也很成熟，所以大量的小厂甚至路边小电器店也一哄而上，这个是很要命的事情，因为行业的技术成熟，不代表生产者的工艺和技术成熟，不代表生产者使用的元件和材料合格，特别是大量低价山寨的逆变器充斥市场，价格看上去很诱人，但是一次损坏就够你受的了。千万不要用山寨产品哈。

三相四线制逆变器并网电流复合控制策略

三相四线制逆变器并网电流复合控制策略是一种融合PI控制、PR控制和重复控制的策略，旨在优化并网性能和补偿负载影响。具体解释如下：

融合多种控制方法：

PI控制：用于跟踪直流分量，以其高速度特性确保电流控制的及时性。PR控制：针对特定频率谐波进行控制，利用其带宽和精度优势提高谐波抑制能力。重复控制：处理所有谐波，通过全面跟踪特性增强系统的稳定性和性能。

基波正序电压检测器：

通过补偿电流，确保电位基波正序电流三相对称，从而适应电网电压的畸变和不平衡状态。

系统结构与控制流程：

利用PLL提取电网电压相位，确保逆变器与电网的同步。根据需求计算正序电压和电流参考值，为控制策略提供基准。内环采用PI控制跟踪直流分量，外环或特定环节采用PR控制和重复控制处理谐波。

适应非理想工况：

在电压畸变和不平衡等非理想工况下，复合控制策略仍能快速、精确地跟踪并网电流指令。降低谐波和不平衡度，提高逆变器的并网性能和稳定性。

仿真结果验证：

仿真结果表明，该复合控制策略在负荷变化和电压不理想的情况下仍能保持三相电流的对称性和中线电流的极小化。显示了该控制策略的有效性和稳定性，在实际应用中具有广阔的前景。

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