華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設備在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。

  風(fēng)能可以循環(huán)利用且清潔無(wú)污染，是傳統化石能源的理想替代品。近年來(lái)，隨著(zhù)風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)規模的加大和并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電并網(wǎng)所帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題愈發(fā)引人關(guān)注。一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電機組多處于偏遠地區，其并網(wǎng)結構薄弱且送出線(xiàn)較長(cháng)，變壓器漏感、線(xiàn)路電抗及分布電容共同作用可能會(huì )造成系統出現諧振現象，劣化并網(wǎng)電能質(zhì)量?，F有研究已提出較精確的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)逆變器建模方法，卻極少在并網(wǎng)建模中考慮長(cháng)線(xiàn)路分布參數模型。而偏遠地區風(fēng)電場(chǎng)長(cháng)輸電線(xiàn)路的對地分布電容可能會(huì )導致系統出現復雜諧振現象。

  建立大型新能源站串并聯(lián)數學(xué)模型，并定量分析輸電線(xiàn)路對諧波電壓、電流的放大系數。文獻詳細闡述了輸電線(xiàn)路的諧波阻抗精確模型，同時(shí)研究了諧波在交流電網(wǎng)內的傳輸及放大機理。目前，國內外對電力系統諧振的研究主要集中于并聯(lián)諧振方面。雖然并聯(lián)諧振在電力系統中所占比例較大，但串聯(lián)諧振的危害亦不可忽視。串聯(lián)諧振使回路中出現較大的諧波過(guò)電流，并對周遭環(huán)境產(chǎn)生較大的電磁干擾。建立串聯(lián)支路電流與節點(diǎn)注入電流的關(guān)系，通過(guò)頻率掃描，利用支路法分析供電系統串聯(lián)諧振現象。提出一種結合模態(tài)分析和虛擬支路法來(lái)分析網(wǎng)絡(luò )回路阻抗矩陣，以獲取串聯(lián)諧振頻率的方法。將諧波電壓源與非線(xiàn)性負荷等效諧波阻抗轉換為諧波電流源與導納形式并聯(lián)形式，提出了基于改進(jìn)虛擬支路法的串聯(lián)諧振分析方法。

  針對偏遠地區風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的串聯(lián)諧振問(wèn)題，本文采用結合元件靈敏度的串聯(lián)諧振模態(tài)分析法進(jìn)行研究。首先，建立逆變器并網(wǎng)輸出阻抗模型，考慮長(cháng)線(xiàn)路分布電容的影響，對風(fēng)電場(chǎng)長(cháng)送出線(xiàn)進(jìn)行分布參數建模及阻抗特性分析，基于以上模型，采用串聯(lián)諧振模態(tài)分析法分析風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統串聯(lián)諧振現象并給出線(xiàn)路元件靈敏度值。最后，以某實(shí)例風(fēng)電場(chǎng)建立仿真模型，仿真結果證明本文所采用方法的可行性。

串聯(lián)諧振模態(tài)分析法

  系統出現串聯(lián)諧振意味著(zhù)電路中某一回路的阻抗非常小，即使在該回路上施加極小的諧波電壓，亦可產(chǎn)生極大的諧波回路電流。因此，在分析串聯(lián)諧振時(shí)，網(wǎng)絡(luò )拓撲結構將不斷改變。不妨在每一節點(diǎn)與參考節點(diǎn)之間增加一條虛擬支路，當分析該支路短接時(shí)的回路阻抗矩陣時(shí)，支路阻抗置為零；分析其他支路短接時(shí)，支路阻抗為無(wú)窮大。依據支路阻抗設置原則和模態(tài)分析法的基本思想，確定分析串聯(lián)諧振時(shí)的系統電壓、電流方程為：

Ｅ ＝ ＺＩ

（１）式中：Ｚ為回路阻抗矩陣；Ｉ為回路電流矩陣；Ｅ為系統回路電壓矩陣?；芈纷杩咕仃嚕诳煞纸鉃椋?/span>

Ｚ ＝ ＬΛＴ

（２）式中：Λ為對角特征值矩陣；Ｌ和Ｔ分別為左、右特征向量矩陣，有Ｌ＝Ｔ^－１ 。由式（１）和式（２）可得：

Ｉ ＝ ＬΛ^－１ＴＥ

（３）由式（３）可知，ＴＩ＝ Λ^－１ＴＥ。不妨定義Ｊ＝ＴＩ為模態(tài)回路電流向量，Ｖ＝ＴＥ為模態(tài)回路電壓向量，有Ｊ＝Λ^－１Ｖ。Λ^－１為模態(tài)導納矩陣，分析該矩陣特性可知，它可以達到解耦回路電壓的效果。如果矩陣Λ中元素λ_１＝０或者非常小，則很小的模態(tài)回路電壓Ｖ_１也將導致很大的模態(tài)１回路電流Ｊ_１。

  分析并網(wǎng)系統串聯(lián)諧振的前提是得到系統各部分阻抗模型。ＬＣＬ型逆變器作為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)及直交轉換的核心，每臺逆變器都有復雜的電壓電流控制，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統通常由多臺逆變器并聯(lián)形成，因此建立單臺逆變器并網(wǎng)輸出阻抗模型是諧振分析的基礎。

輸電線(xiàn)路阻抗特性

  偏遠地區風(fēng)電場(chǎng)由于其送出線(xiàn)較長(cháng)，線(xiàn)路對地分布電容對并網(wǎng)系統串聯(lián)諧振的影響不容忽視。完全換位的分布參數輸電線(xiàn)路可看做是三相對稱(chēng)的，諧波計算中，原則上仍采用集中參數的等值π形電路，但在高次諧波作用下，輸電線(xiàn)路的分布特性影響更顯著(zhù)，每個(gè)π所能代表的線(xiàn)路距離將大為縮短，采用雙曲函數計算等值電路參數更為精確。

串聯(lián)諧振分析步驟

  依據本文所采用的結合元件靈敏度的模態(tài)分析法的基本原理，偏遠風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統串聯(lián)諧振現象分析的一般步驟可表述如下。

  步驟１ ：建立并網(wǎng)逆變器等效輸出阻抗模型和線(xiàn)路分布參數模型，計算各回路電氣元件標幺值形式的阻抗參數，并確定分析串聯(lián)諧振時(shí)的基本回路矩陣。

  步驟２ ：形成某個(gè)系統頻率下的回路阻抗矩陣Ｚｆ，對Ｚｆ進(jìn)行特征值分解，求其左、右特征向量和Ｚｆ特征值倒數的模值。

  步驟３ ：尋找特征值倒數的模值的極大值，并標記出其所對應的諧波頻率，即為串聯(lián)諧振頻率。重復步驟２并盡量遍歷所有可能發(fā)生串聯(lián)諧振的系統頻率，綜合之，即為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統串聯(lián)諧振結果。