（1.山東大學電網智能化調度與控制教育部重點。該系統包括產生諧波電流的非線性負載和具有諧波補償功能的分布式電源，兩者在PCC處與電網相連。

　　2.1PCC電壓計算所示為分布式發電系統和交流電網的單線結構圖。圖中，厶為分布式發電系統到PCC處線路阻抗，Ze為交流電網等效阻抗。在弱電網中線路阻抗不能忽略，因此，隨著PCC處非線性負載產生的諧波電流的傳輸，將使PCC處的電壓產生畸變，造成供電電能質量下降，從而對電力用戶用電設備和電網正常運行產生不利影響。為了抑制PCC處電壓畸變，分布式發電系統需要PCC處電壓信息作為重要參數實現諧波補償。相對于在PCC處額外安裝測量裝置來獲得控制信號的傳統控制方法，本控制策略利用分布式發電系統的輸出端檢測到的電壓和電流數據，結合電網網絡方程，提出了間接計算PCC電壓畸變并實現PCC電壓諧波和電網電流諧波補償的控制策略。結合，PCC處電壓可由公式（1）間接計算獲得-逆變器輸出電壓，Vl-線路阻抗上的電壓。

　　其中，Vl可以根據線路阻抗Zl和逆變器輸出電流圮計算得到。

　　逆變器輸出電壓和逆變器輸出電流即包含基波分量也包含諧波分量。因此，公式（1）作可進一步表示為通過公式（2）可以利用本地信息間接計算PCC處電壓并提供給DG進行實時諧波控制，并且避免了在PCC處額外安裝測量裝置。

　　2.2鎖相環由于本文所提控制策略是在d-q坐標系下實現的，因此對于交流電壓幅值和相角的能否準確獲取將直接影響控制效果。為了準確獲得以上控制參數，本文采用基于同步坐標系的鎖相環（synchronous通過派克變換，將瞬時三相電壓轉換為d-q坐標系下的v，和心分量。對于v，分量，采用低通濾波器將諧波濾除得到直流分量。該d-q坐標下的直流分量為基波電壓幅值Vpcc.對于V分量，將相位作為反饋，通過控制將V，分量控制為0.SRF-PLL是將電網額定角頻率作為前饋量加入到控制回路中，因此需經過積分以獲得派克變換蹤，其控制邏輯如所示。其中，d軸分量的值為鎖相環所得基波電壓幅值；考慮到并網功率因數的因素，q軸分量值可以設為0，因此諧波電壓可表示為分量；Vpcc」、Vpcc」分別是PCC處電壓d軸和q軸分量；vpcc是PCC電壓基波電壓幅值。

　　電壓外環利用比例和并聯諧振控制（Proportional+Resonant，PR）實現對PCC諧波電壓的快速跟蹤，其傳遞函數可表示為灸-選擇的dq坐標系下比較高補償諧波次數，-電壓環諧振系數，-額定角頻率。

　　分布式發電系統注入電網的三相瞬時電流也需通過派克變換轉換為d-q坐標系下的d軸和q軸分量。分布式發電系統注入電網有功電流的指令通過比較大功率跟蹤和電網能量管理中心獲得。結合電壓控制環的輸出，電流控制環的電流可表示為結合公式（3）、（4）和（5），s域電流環電流可進一步推導為電流控制環采用比例積分（Proportional-Int-egral，PI）控制和并聯諧振控制（Resonant，R）相結合的控制方法。其中，PI控制主要用來調節直流分量，并聯R控制器主要用來調節補償諧波分量，其傳遞函數為需要的電壓相角0 2.2基于PCC電壓計算的控制策略結合SRF-PLL提供的相角信息，利用派克變換Tis n=1將計算所得的三相PCC瞬時電壓轉換為d-q坐標系下的d軸和q軸分量。電壓控制環分別對d軸和q軸分量進行控制實現對要補償諧波電壓的有效跟T-積分時間常數，-電流環諧振系數，額定角頻率。

　　由于在弱電網中線路阻抗不能忽略，LC濾波器和線路中的電感形成了LCL濾波器，在特定的頻率上容易引起諧振，造成系統不穩定。為了抑制諧振，在電容支路中串聯阻尼阻抗Ad，如所示。為了更好的體現系統的穩定性，將系統中起到阻尼作用的電感和線路的等效電阻忽略，其傳遞函數框圖如所示。圖中，三相橋式逆變電路由F/2的系數代替，則傳遞函數可表示為按照表1所列參數，公式（8）波特圖如所示。由可以看出，系統具有足夠的裕度滿足系分類參數數值電網相電壓Vg110V交流電網電網頻率/g50Hz電網等效電阻Rg0.02Q電網等效電感Lg2mH開關頻率/s12.5kHzDG逆變器死區時間1s直流鏈電壓400V濾波電感Lf5mHLC濾波器濾波電容Cf1F阻尼阻抗Rd30QDG線路阻抗等效電阻Rl0.0m等效電感Ll1mH三相整流橋——非線性負載網側濾波電感L/2mH負載電容C/550F負載電阻R/50Q控制邏輯框圖為驗證上述控制策略的有效性和適用性，在Matlab環境下建立了如所示的弱電網模型。如所示，仿真系統包括交流電網、分布式發電系統和非線性負載。其中，分布式發電系統經LC濾波器后通過線路與非線性負載連接到交流電網PCC處。仿真系統的具體參數列于表1.仿真系統中，DG注入電網有功電流值設置為2A.當DG運行在僅向電網注入有功功率不進（c）0么-5二時間/s諧波補償前波形諧波補償后波形PCC電壓諧波分析諧波次數電網電流諧波分析行諧波補償模式時，PCC電壓和電網電流波形圖如所示。由圖可以看出，PCC電壓和電網電流都出現了畸變，其中THDDTHDZ分別為4.87%和53.63%.當DG運行在同時進行有功功率注入和諧波補償模式時，PCC電壓和電網電流諧波得到補償，如所示。為進一步分析補償情況，對兩種模式下PCC電壓和電網電流進行諧波分析，如和所示。由圖可以看出，THDDTHD，分別為下降到2.12%和3.48%，PCC電壓和電網電流畸變都得到了有效抑制。

　　4結論本文提出一種基于分布式發電系統并網逆變器的諧波補償控制策略，通過控制分布式發電系統可以實現既向電網注入有功功率又能補償弱電網諧波的雙重功能。本控制策略利用分布式發電系統逆變器出口電壓和電流信息間接計算PCC處電壓畸變，并采用電壓外環和電流內環雙閉環控制實現對PCC處電壓和電網電流的諧波補償，同時節省了在PCC處安裝額外電壓或電流測量裝置的設備投資。基于Matlab的仿真結果驗證了所提控制策略的有效性。