5次谐波对变压器的影响

zengxiaodong

在网侧电压波形正弦的条件下，D1000可以实现5次谐波为零的逆变电流波形。

但是，如果网侧电压波形本身就正弦性不佳，那么必然会影响到并网逆变的电流波形。

本贴讨论的情形，实测结果电网电压仅5次谐波含量就高达6.77%，因此，无法实现正弦波逆变的目标。

zengxiaodong

逆变器通过LCL滤波器并网：





下面是当网侧电压为尖顶波时，实测的网侧电抗器电流、逆变器侧电抗器电流。


1、每10mV代表1A；

2、两条曲线几乎完全重合无法分辨，故对其中一条曲线特别放大20%，以便图形显示清晰；

3、网侧电流波形毛刺很少，逆变器侧电流波形毛刺极多；

4、明显可见，电流波形偏离正弦波较远，这是由于网侧电压非正弦所致；

5、两个电流波形相减，就是滤波电容器上的电流波形。

zengxiaodong

先来看看电容器上的高频电流，时间轴逐步细分，逆变器载波频率6kHz


纵轴为实际的电流值，大锯齿对应载波频率，小锯齿猜测应该是LC振荡导致的（频率高达120kHz以上，接近电流传感器的带宽上限）

zengxiaodong

LCL滤波的并网逆变器，电感、电容上的电流仿真波形如下，确实是太理想化了！

zengxiaodong

对网侧电抗器电流进行FFT分析，可见5次谐波含量竟然高达14.81%，而且还含有直流分量、偶次谐波等。

zengxiaodong

光伏并网老国标的要求根本就无法达到，也不知道有没有新国标？







其他并网逆变器的标准可到这个帖子下载。
https://bbs.simol.cn/thread-2269-1-1.html

zengxiaodong

虽然并网逆变器的5次谐波电流远超各类标准的限值，但是实际上对于电网电压的波形却几乎无可观测的影响！

也就是用示波器实时监视电网电压波形，在断开逆变器时、逆变器全负荷工作时，电网电压波形肉眼观察不到有任何变化，而且进行基于FFT的数据处理和分析也无法得到统计意义上的“显著性”差别。

有些用电设备（尤其是其中的脆弱电子系统）对于电网的谐波污染极其敏感，只要示波器观察到电网电压波形有些许毛刺，就无法正常工作————立即罢工。在这种场合专门验证了安川D1000的工作情况，结果就是虽然回馈电流波形谐波含量很高，但是由于对电网电压波形无影响，最敏感的电子系统都可以正常工作。

GB/T 14549-1993是我国电网谐波、电能质量的要求，其核心内容浓缩为2张表格。