储能PCS作为电力电子设备，其PWM调制过程会产生大量谐波，尤其是5次、7次、11次、13次等特征次谐波。这些谐波会污染电网，导致电压波形畸变、无功补偿设备误动作、精密设备发热等。隔离变压器凭借其特殊的阻抗特性和绕组结构，能够有效抑制谐波传导，改善电能质量。

PCS谐波的产生与危害

PCS***用SPWM调制，理论上输出应为正弦波。但由于开关频率有限（通常2-8kHz）和死区时间存在，输出电压中必然含有开关频率附近的谐波（如5kHz）及其边带谐波。这些高频谐波虽然幅度不大，但频率高，容易通过线路辐射，干扰通信设备。更严重的是，当多台PCS并联运行时，谐波会叠加，导致公共连接点（PCC）电压总谐波畸变率（THD）超标。国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》规定，380V电网电压THD限值为5%。储能PCS若不加以抑制，很容易超出该限值。

隔离变压器的谐波抑制原理

隔离变压器对谐波具有天然的抑制作用，主要体现在三个方面：第一，变压器漏感（典型值4%-6%）对高频谐波呈现高阻抗，起到滤波电抗的作用，可以衰减10次以上谐波（500Hz以上）达10-20dB。第二，变压器铁芯的非线性特性对高次谐波有阻尼作用。第三，***用D/Y或Y/D联结的变压器可以阻断3的倍数次谐波（3次、9次、15次等）的传播路径——这些零序谐波在三角形绕组内形成环流，不会传递到另一侧。

Y/D接法阻断零序谐波的原理

储能PCS通常***用D/Y接法的隔离变压器：初级（PCS侧）接成三角形（D），次级（电网侧）接成星形（Y）。三角形接法为零序电流提供闭合回路，当PCS产生3次谐波电流时，它们会在三角形绕组内循环，不会流向电网。这一特性使得带隔离变压器的PCS对电网的谐波污染远小于非隔离PCS。

实测数据对比

某第三方检测机构对两台同功率PCS（一台带隔离变压器，一台不带）进行了并网谐波测试。在50%负载下，不带隔离变压器的PCS输出电流THD为4.8%，其中3次谐波占2.5%、5次占3.2%、7次占1.8%；而带隔离变压器（D/Y接法）的PCS，输出电流THD仅为1.5%，其中3次谐波为0.1%（被阻断），5次为1.0%，7次为0.6%。电压THD方面，不带隔离变压器的PCC电压THD为3.2%，带隔离变压器的仅为1.1%。

对无功补偿设备的影响

谐波会导致无功补偿电容器组过载——电容器对高频谐波的阻抗很小，谐波电流会使电容器发热、介质老化，严重时引发爆炸。储能PCS若不带隔离变压器，其输出的谐波可能与电容器组发生并联谐振，放大谐波电流。隔离变压器的高频阻抗可以有效抑制这种谐振。

国际标准对谐波的要求

IEEE 519-2014《谐波控制标准》对电力系统的谐波限值有严格规定。对于380V系统，电压THD限值为5%，奇次谐波电压畸变率限值为3%。配置隔离变压器的储能PCS更容易满足这些要求。中国国家标准GB/T 35707-2017也要求PCS的电流THD应小于3%（额定功率下）。隔离变压器是实现这一目标的最经济、最可靠的手段。返回搜狐，查看更多