光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究

党 克，衣鹏博，刘子源，田 勇

(东北电力大学，吉林 吉林 132012)

光伏(photovoltaic,PV)发电作为目前已经产业化的可再生能源生产技术受到广泛关注。国内外很多研究机构和学者都对光伏发电相关技术进行了深入研究，中国在光伏发电研究方面基本成熟[1]。非线性负载容易产生各种谐波，对电网将造成污染，另外产生的大量无功电流也会对电网产生较大影响，将导致电能质量下降。为有效解决以上问题，国外内很多学者对有源电力滤波器(active power filter,APF)进行了深入研究[2]，并由于近年来国家对于光伏并网低电压穿越(low voltage ride through，LVRT)的要求越发严格，光伏电站经长距离输电线路接入电网后,并网逆变器的稳定运行也面临严峻挑战[3]，因此为了减轻逆变器的压力和低电压穿越功能，静止同步补偿器的无功补偿性能被充分开发。

现在的光伏并网逆变器、静止无功补偿器(sta-tic reactive power compensator，STATCOM)和APF都有不同的缺点。光伏逆变器由于白天阳光充足可进行发电，晚上没有阳光不能发电，利用率过低并且经常切换开关会使电网不稳定。不过APF在补偿无功电流或者过滤谐波时，其容量相对比较小，且成本很高，很难大规模应用在电网中[4]。STATCOM虽然容量较大，对无功补偿的效果非常显著，但性能有些单一。根据APF、STATCOM和PV并网逆变器的分析，APF和STATCOM向电网提供无功功率和补偿谐波，而PV并网逆变器只提供有功功率。从这个角度来看，其工作过程中虽然给电网提供的电能不同，但整体上的结构基本相似，且关键技术也基本一致，理论上可以进行统一协调控制。……