并網(wǎng)逆變器的控制為什么需要進(jìn)行導(dǎo)納補(bǔ)償

1. 引言

隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，可再生能源的開發(fā)利用受到了廣泛關(guān)注。光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等分布式發(fā)電系統(tǒng)以其清潔、可再生、分布廣泛等優(yōu)點(diǎn)，成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。并網(wǎng)逆變器作為連接分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在并網(wǎng)逆變器的控制過(guò)程中，導(dǎo)納補(bǔ)償技術(shù)被廣泛應(yīng)用，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抑制諧波。

1.1 并網(wǎng)逆變器的基本原理

并網(wǎng)逆變器是一種將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的電力電子設(shè)備，其主要功能是將分布式發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電能，實(shí)現(xiàn)電能的并網(wǎng)。并網(wǎng)逆變器的基本結(jié)構(gòu)包括功率模塊、控制模塊和保護(hù)模塊等部分。

功率模塊是并網(wǎng)逆變器的核心部分，主要由IGBT、MOSFET等電力電子器件組成，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)直流電能與交流電能的轉(zhuǎn)換?？刂颇K主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的控制策略，包括電流控制、電壓控制、頻率控制等。保護(hù)模塊則負(fù)責(zé)對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等。

1.2 并網(wǎng)逆變器的控制策略

并網(wǎng)逆變器的控制策略主要包括電流控制、電壓控制和頻率控制三個(gè)方面。

1.2.1 電流控制

電流控制是并網(wǎng)逆變器最基本的控制策略，其目的是實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器輸出電流與電網(wǎng)電流的同步。電流控制通常采用閉環(huán)控制方式，通過(guò)測(cè)量并網(wǎng)逆變器輸出電流與電網(wǎng)電流之間的相位差和幅值差，計(jì)算出所需的控制量，進(jìn)而控制功率模塊的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電流的調(diào)整。

1.2.2 電壓控制

電壓控制是并網(wǎng)逆變器的另一個(gè)重要控制策略，其目的是實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器輸出電壓與電網(wǎng)電壓的匹配。電壓控制通常采用開環(huán)控制方式，通過(guò)測(cè)量電網(wǎng)電壓的大小和相位，計(jì)算出所需的控制量，進(jìn)而控制功率模塊的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)整。

1.2.3 頻率控制

頻率控制是并網(wǎng)逆變器的高級(jí)控制策略，其目的是實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器輸出頻率與電網(wǎng)頻率的同步。頻率控制通常采用閉環(huán)控制方式，通過(guò)測(cè)量并網(wǎng)逆變器輸出頻率與電網(wǎng)頻率之間的差值，計(jì)算出所需的控制量，進(jìn)而控制功率模塊的開關(guān)頻率，實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)整。

1.3 導(dǎo)納補(bǔ)償技術(shù)

導(dǎo)納補(bǔ)償技術(shù)是并網(wǎng)逆變器控制過(guò)程中的一種重要技術(shù)，其主要作用是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抑制諧波。導(dǎo)納補(bǔ)償技術(shù)通常包括無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償和阻抗補(bǔ)償三個(gè)方面。

1.3.1 無(wú)功補(bǔ)償

無(wú)功補(bǔ)償是指通過(guò)并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)提供或吸收無(wú)功功率，以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓穩(wěn)定性。無(wú)功補(bǔ)償通常采用靜態(tài)無(wú)功發(fā)生器（SVG）或動(dòng)態(tài)無(wú)功發(fā)生器（DVR）等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

1.3.2 諧波補(bǔ)償

諧波補(bǔ)償是指通過(guò)并網(wǎng)逆變器抑制或消除電網(wǎng)中的諧波，以提高電能質(zhì)量和減少諧波對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的影響。諧波補(bǔ)償通常采用有源濾波器（APF）或無(wú)源濾波器（LPF）等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

1.3.3 阻抗補(bǔ)償

阻抗補(bǔ)償是指通過(guò)并網(wǎng)逆變器調(diào)整其輸出阻抗，以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抑制諧波。阻抗補(bǔ)償通常采用LCL濾波器或LC濾波器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。