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新能源并网逆变器低电压穿越时的谐波补偿技术研究
资料介绍
一、引言
随着全球能源结构向清洁化、低碳化转型，新能源发电（如风电、光伏）在电力系统中的占比持续提升。并网逆变器作为新能源发电系统与电网之间的关键接口设备，其运行性能直接影响电网的安全稳定。低电压穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT）是指当电网电压跌落时，逆变器能够保持并网运行并提供必要的无功支撑，避免大规模脱网引发电网崩溃。然而，LVRT过程中逆变器输出电流易产生大量谐波，导致电能质量恶化，因此谐波补偿技术成为新能源并网领域的研究热点。
二、低电压穿越时谐波产生的机理
2.1 电压跌落对逆变器控制的影响
电网电压跌落时，逆变器直流侧电压会因能量回馈而升高，传统电流控制策略（如PI控制）易出现饱和现象，导致电流波形畸变。同时，电压跌落可能引发锁相环（PLL）失锁，进一步加剧电流谐波。
2.2 谐波的主要来源
· 开关器件非线性：IGBT等功率器件的开关特性导致输出电流中含有开关频率及其整数倍谐波。
· 控制策略缺陷：电压跌落时，电流环动态响应不足，无法快速跟踪指令电流，产生畸变。
· 电网背景谐波：电压跌落可能伴随电网侧谐波电压注入，通过耦合作用影响逆变器输出。
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