隨著工業(yè)的發(fā)展,非線性用電設(shè)備大量使用,由這些負(fù)載產(chǎn)生的無功和諧波電流對公共電網(wǎng)的危害日益嚴(yán)重。有源濾波器(APF)可以對這些無功和諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償和抑制,以提高電網(wǎng)的用電質(zhì)量和能力。光伏發(fā)電系統(tǒng)通過適當(dāng)容器的逆變器連接到公共電網(wǎng)上。目前,并聯(lián)型APF與光伏并網(wǎng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有很多相同之處,所不同的是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)向電網(wǎng)提供有功電能,而APF提供的是無功和諧波電能。為了有效消除諧波,有源濾波器及其電流控制應(yīng)能快速有效地跟蹤電流動態(tài)參考值,這對APF控制提出更高的要求。盡管PID控制方法在APF的控制中得到了廣泛的應(yīng)用,但其控制效果欠佳。
基于上述情況,為了實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,同時補(bǔ)償電網(wǎng)中的諧波,山東恒電電氣股份有限公司首先應(yīng)用一種具有有源濾波功能的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)然后提出一種自適應(yīng)模糊神經(jīng)補(bǔ)償?shù)?/span>PID控制策略。
山東恒電電氣股份有限公司采用三相光伏并網(wǎng)發(fā)電與有源濾波統(tǒng)一控制的方案,首先給出一種具有有源濾波(APF)功能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);然后提出PID與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的APF控制策略,其中PID控制器用于保證逆變器電流控制系統(tǒng)的逐漸穩(wěn)定,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器同來改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法可以有效地抑制電網(wǎng)的諧波,有效保證了電能的質(zhì)量。
光伏發(fā)電系統(tǒng)頻繁的投切電網(wǎng)、驅(qū)動電路延遲以及死區(qū)的影響。都會給電網(wǎng)帶來大量諧波。光伏系統(tǒng)和有源濾波器(APF)具有相同的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),因此本文結(jié)合光伏和有源濾波器的優(yōu)點(diǎn),提出一種具有有源濾波功能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。針對PI控制方法控制器光伏逆變器存在諧波抑制能力不足且無法實(shí)現(xiàn)正弦信號誤差跟蹤,山東恒電電氣股份有限公司給出一種基于PID和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的APF控制方法,使得配電系統(tǒng)獲得更好的動態(tài)性能。
恒電APF有源濾波器主電路為IGBT功率變換器,采用基于瞬時無功功率理論的檢測技術(shù),自動跟蹤電網(wǎng)諧波的變化,具有高度可控性與快速響應(yīng)性??朔藗鹘y(tǒng)無源濾波器的濾波效果差、容易發(fā)生諧振、只能濾除固定次諧波等缺點(diǎn),HDAPF有源濾波器是一體式的升級產(chǎn)品。HDAPF有源濾波器采用軍工級控制芯片,計算能力及抗干擾能力極強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)一個控制器集中控制多臺并聯(lián)工作,采用自適應(yīng)電流平均值控制算法并結(jié)合LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制由于開關(guān)頻率變化所帶來的輸出頻譜范圍寬、濾波較困難、高頻諧波會干擾電網(wǎng)等缺點(diǎn),對各種快速瞬變的沖擊性負(fù)荷均能起到良好的濾波和補(bǔ)償效果。