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2011-5-9 閱讀(770)
摘要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,，能源危機(jī)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，可再生能源受到人們的重視,，其中水力發(fā)電是人們利用的可再生能源,。文章針對水力發(fā)電系統(tǒng)逆變器的諧波污染，提出了治理措施,。
關(guān)鍵詞：水力發(fā)電; 并網(wǎng); 諧波
前言
近年來,，可再生能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。作為可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，并網(wǎng)逆變器及其控制技術(shù)越來越受到關(guān)注,。逆變器并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行的主要控制問題是逆變器輸出正弦波電流（即并網(wǎng)電流）控制技術(shù)，要求并網(wǎng)電流能實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)電壓頻率,、相位和并網(wǎng)容量給定的變化,，且電流的總畸變失真要低，以減小對電網(wǎng)的諧波影響,。其控制目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)正弦電流輸出和相位控制,，使逆變器工作在單位功率因數(shù)并網(wǎng)模式,。
前的并網(wǎng)逆變器采用的功率開關(guān)器件多是IGBT,，就可以實(shí)現(xiàn)很高的開關(guān)頻率，一般開關(guān)頻率為2kHz~15kHz,。然而功率開關(guān)器件的高開通關(guān)斷頻率卻會(huì)產(chǎn)生高次諧波,，注入到電網(wǎng)中，產(chǎn)生諧波污染,，這將對電網(wǎng)上的其他電磁敏感的設(shè)備產(chǎn)生干擾,。所以我們就需要在電網(wǎng)和變流器之間接上諧波濾波器。
目前zui常用的方法是在并網(wǎng)逆變器和交流電網(wǎng)之間串聯(lián)輸入電感來降低高次諧波的含量,。但是當(dāng)逆變器開關(guān)頻率很高時(shí),，要想得到滿意的濾波效果，就需要很大的電感值,，從而花費(fèi)過高成本,，電感體積太大，并且大電感還將使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變差,。文章采用LCL濾波器來解決L濾波器所存在的問題,。
一,、水力發(fā)電系統(tǒng)簡介
水力發(fā)電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、AC/DC轉(zhuǎn)換,、PWM逆變器,、LCL濾波器組成。發(fā)電機(jī)使用異步電機(jī),，異步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電是利用電網(wǎng)提供以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場, 在轉(zhuǎn)差率為負(fù)值的工況下,其磁力矩與轉(zhuǎn)速方向相反,機(jī)械力矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同,磁力矩作負(fù)功,機(jī)械力矩作正功（轉(zhuǎn)化為電能）,向電網(wǎng)輸出電能,。常用作發(fā)電的一般為三相鼠籠式異步電機(jī),三相繞線式異步電機(jī)和單相電容式異步電機(jī)也可作為發(fā)電使用, 但技術(shù)性指標(biāo)差。電能經(jīng)PWM逆變器后變?yōu)檎艺{(diào)制波,，這時(shí)的電能含有大量的高次諧波,，為了減少諧波污染，加入LCL濾波器,。
二,、電力系統(tǒng)諧波危害
并網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量主要取決于輸出電流的質(zhì)量，為了能夠給電網(wǎng)提供高質(zhì)量的電能,，并網(wǎng)逆變器的電流控制發(fā)揮了重要的作用,，因此，對并網(wǎng)發(fā)電用三相逆變器研究就顯的尤為重要,。
由于三相PWM逆變器具有功率因數(shù)高,，效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電中得到廣泛應(yīng)用,。但是三相PWM逆變器在其開關(guān)頻率及開關(guān)頻率的整數(shù)倍附近,，產(chǎn)生的高次諧波注入到電網(wǎng)中，會(huì)產(chǎn)生諧波污染,，這將對電網(wǎng)上的其他電磁敏感的設(shè)備產(chǎn)生干擾,。
諧波對電力系統(tǒng)和其它用的設(shè)備可能帶來非常嚴(yán)重的影響，主要危害可歸納為：
在電力危害方面：
?。?）使公用電網(wǎng)中的設(shè)備產(chǎn)生附加諧波損耗,，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的 使用頻率增加電網(wǎng)損耗,。零線會(huì)由于流過大量的3次及其倍數(shù)次諧波造成零線過熱,，甚至引發(fā)火災(zāi)。
