谐波电网下并网逆变器多次采样的改进功率控制

董 宁，何 山，2，王维庆，2，袁 至，2，邱瑞东，白云长

（1.新疆大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐830049；2.可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心，新疆 乌鲁木齐 830049）

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近年，我国风电技术取得巨大进步[1]～[4]。并网逆变器作为可再生能源发电、大规模储能系统的并网接口，在并网发电过程中具有重要作用，是提高风电系统电能质量及可靠性的关键设备[5]～[7]。

电网系统中的5，7次谐波电压含量最高，危害也最大[8]。网侧逆变器矢量控制受谐波电压影响，致使并网电流混入低次谐波[9]，有功、无功功率产生倍频波动，从而可能导致直流母线电压失去平衡，破坏系统稳定性，降低系统输出电能质量[10]，[11]。文献[12]提出一种抑制并网低次谐波电流分量的交叉耦合控制策略，可有效降低谐波电流含量，但不能有效抑制功率波动。文献[13]，[14]针对5，7次谐波电压情况，采用多次采样下电流正、负序分离的矢量控制方法抑制并网电流畸变，取得了较好的抑制效果，提高了系统稳定裕度，但方法复杂，且未考虑有功、无功功率波动。针对并网电流正弦性与抑制功率波动不能兼顾的问题，文献[15]在静止坐标系下，提出了利用瞬时功率直接计算电流参考指令的控制策略，采用加权思想实现并网逆变器电流/功率质量的协同控制，提高了系统运行性能，但需要复杂的计算过程与公式推导。文献[16]，[17]提出直接功率控制策略（Direct Power Control，DPC），由功率控制环代替电流控制环，降低了系统算法的复杂程度，以直接控制所产生的瞬时功率来消除谐波对功率的扰动，平抑由谐波引起的功率波动，从而稳定直流侧母线电压。……