針對(duì)微電網(wǎng)中并聯(lián)逆變器與電網(wǎng)的諧波交互問(wèn)題，對(duì)單臺(tái)逆變器建立輸出阻抗模型，并分析網(wǎng)側(cè)阻抗對(duì)諧波交互的影響。對(duì)多臺(tái)并聯(lián)逆變器，定義堆棧和二叉樹(shù)2種典型的逆變器并聯(lián)結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)2種結(jié)構(gòu)的阻抗表達(dá)式。詳細(xì)分析并聯(lián)逆變器數(shù)對(duì)堆棧型結(jié)構(gòu)阻抗的影響以及逆變器在左右子樹(shù)的分布對(duì)二叉樹(shù)型結(jié)構(gòu)阻抗的影響。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)諧波源到網(wǎng)絡(luò)中各支路電流的傳遞函數(shù)，分析各支路電流的諧振頻率。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的可行性。

微電網(wǎng)中多臺(tái)并聯(lián)逆變器與電網(wǎng)構(gòu)成的阻抗網(wǎng)絡(luò)，可能在諧波源干擾下引起公共耦合點(diǎn)（PCC）或阻抗網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的諧波電流被放大，這不僅降低微電網(wǎng)的電能質(zhì)量，而且可能造成阻抗網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定。

逆變器與電網(wǎng)的阻抗模型是諧波交互作用的理論分析基礎(chǔ)，其中逆變器阻抗模型是研究核心。根據(jù)建立逆變器阻抗模型方法的差異，現(xiàn)有研究可分為三類(lèi)：

1）將逆變器輸出側(cè)濾波器的阻抗模型作為逆變器模型基礎(chǔ)，分析濾波器參數(shù)對(duì)諧振頻率的影響，但并未考慮逆變器控制回路。

2）在逆變器建模中考慮逆變器控制回路，建立逆變器離散域模型，并分析數(shù)字控制及載波的非同步對(duì)諧波交互的影響，但建模中忽略逆變器之間的線路阻抗。

3）對(duì)逆變器進(jìn)行精細(xì)化建模，在交互分析中考慮逆變器死區(qū)效應(yīng)、開(kāi)關(guān)器件非理想的非線性因素以及逆變器間線路阻抗，但均以一種簡(jiǎn)單的逆變器并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

實(shí)際微電網(wǎng)微源位置具有隨機(jī)性，呈現(xiàn)復(fù)雜并聯(lián)結(jié)構(gòu)，在PCC點(diǎn)處看入并聯(lián)逆變器側(cè)時(shí)，其并聯(lián)架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中堆棧型和樹(shù)型結(jié)構(gòu)類(lèi)似，且呈現(xiàn)一定規(guī)律，因此分析不同結(jié)構(gòu)下的交互作用具有實(shí)際意義。

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1）建立引入電網(wǎng)電壓前饋的PQ控制逆變器的阻抗模型，分析網(wǎng)側(cè)阻抗對(duì)并網(wǎng)電流的諧振頻率的影響。

2）詳細(xì)分析多臺(tái)逆變器堆棧型和二叉樹(shù)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)阻抗。堆棧型結(jié)構(gòu)阻抗的倒數(shù)隨著并聯(lián)數(shù)遞增構(gòu)成等差數(shù)列；二叉樹(shù)型結(jié)構(gòu)阻抗呈現(xiàn)純阻性時(shí)存在最值，并推導(dǎo)出其表達(dá)式。

3）在2種典型結(jié)構(gòu)下諧波源分別在網(wǎng)側(cè)和逆變器側(cè)時(shí)，建立諧波源到并網(wǎng)電流和逆變器間線路阻抗電流的傳遞函數(shù)，分析各支路電流與諧波源的交互作用。

解決的問(wèn)題及意義

本文建立包含電網(wǎng)電壓前饋的PQ控制逆變器輸出阻抗模型，分析網(wǎng)側(cè)阻抗對(duì)單臺(tái)逆變器諧振頻率的影響；對(duì)堆棧型和二叉樹(shù)型2種典型結(jié)構(gòu)的阻抗計(jì)算式進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)，得到不同位置諧波源到各支路電流的傳遞函數(shù)，通過(guò)傳遞函數(shù)波特圖分析各支路電流的諧振頻率。

后續(xù)研究

下一步針對(duì)微電網(wǎng)孤島模式下不同控制方法的逆變器間交互作用進(jìn)行研究。

主要圖表