间谐波产生原理详解

对于双馈风电机组变流器电机侧输出的励磁电流频率fr与风机转子的机械转速n、极对数p和电网频率f0之间有如下关系：

由于风况的随机变化，发电机的转子转速n也频繁发生变化，变流器电机侧频率也在不断发生变化。由此造成的结果是，风力发电机出口处的谐波和间谐波的频率成分也不断发生变化，因此需要有一个实时的算法能检测到各次谐波的时间变化和频率幅值等信息。由于双馈发电机转子侧变流器的频率与电网侧变流器的频率不同，电网侧变流器的频率等于电网频率。通过调整转子侧变流器的频率使风机能跟踪随机变化的风速，以便获得最大的发电效率，相当于转子侧频率和电网侧频率是两个调制源。

整流器直流侧电压和交流电流的关系可以表示为

对于逆变器，直流电流和交流电压的关系可以表示为

从式（8.19）和式（8.20）的频率可以计算出相应的调整频率。对于指定的调制模式（切换功能是sua，sub，suc和sia，sib，sic，），如果工作条件（输入电压是ua，ub，uc；直流电压是udc）满足，则直流电压的波动频率和交流电流的频率分布可以计算出来。

用三角级数表示开关功能函数：(www.xing528.com)

其中，和是调谐信号的角频率，和是第j个分量的系数。b、c相的公式与a相类似，PWM的开关函数形成了相关的调制波和载波。对于三角波PWM调制有

转子侧变流器、直流母线和电网侧变流器形成了一个AC-DC-AC链接。相应的直流电压的脉动分量的调制频率是

直流电压的其他特征频率可以由式（8.23）计算出。整流器的直流电压特征频率由它的输入电压和开关函数决定，直流母线电压的非整数次频率波动与交流侧的基波频率调制，产生了电网侧的非整数倍间谐波的成分。直流电压的整数倍波动频率与电网基波调制导致了电网侧的整数次谐波分量。对于电网侧变流器，特征频率和间谐波和谐波幅度可以从式（8.24）计算出。对于六脉冲转换器（整流器和逆变器是相控方式），其直流电压特征频率为

相应的电网侧间谐波的主要频率可表示为

其中，k＝1，2，3，…，s为双馈发电机的转差率，f0为电网频率。