[发明专利]一种带虚拟无源滤波器的孤岛微网逆变器控制方法

说明书

本发明公开了一种带虚拟无源滤波器的孤岛微网逆变器控制方法，检测逆变器输出电压和输出电流；利用输出电压和输出电流计算得到无功功率；设置虚拟无源滤波器，根据无功功率，获得虚拟无源滤波器的电容值，获得获得虚拟无源滤波器的电感值。获取输出电流的各次谐波电流；将各次虚拟无源滤波器的阻抗Z_Vfilterh与各次谐波电流i_oh相乘后与给定电压u_cref相减，再减去检测到的逆变器输出电压u_c，进行PR控制，得到参考逆变器连接电感电流i_Lref；i_Lref与逆变器连接电感电流i_L相减，进行PR控制后将结果送入PWM，实现对逆变器中功率器件的通断控制。本发明可以应用于带非线性负载的孤岛微网逆变器系统中，能显著抑制逆变器输出电流的谐波，提高电能质量，稳定公共连接点电压。

技术领域

本发明涉及分布式发电及电力电子技术领域，特别是一种具备谐波抑制能力的微网逆变器控制方法。

背景技术

随着微电网技术的发展，微电网系统中存在大量线性负荷与非线性负荷。非线性负荷包括逆变器、整流器等各类电力电子器件，微电网中的可再生能源大多通过电力电子逆变电路接入微电网,这些器件都会导致微电网入网支路以及内部支路上的电流谐波畸变，或在微电网公共耦合点处产生电压谐波畸变。如果这种谐波分量不加以整治，其将导致电网中的电压和电流波形畸变，降低电能利用率，严重影响电能质量,另一方面容易导致微电网内部负荷和逆变器无法正常工作,严重时甚至危及系统稳定性。传统配电网相比，微网的特殊网络性质和运行特点，以及包含其中的众多储能设备、检测控制设备都使微网电能质量问题有了许多新的特点。

围绕微电网电流、电压谐波治理的问题，各国学者和技术人员提出了一系列的方法。在抑制电流谐波方面，通过在含微网配电网络中安装补偿装置实现了对多种电能质量问题的控制。目前广泛使用的是无源滤波器和有源滤波器。理论上，在变换器侧加入合理的无源阻抗网络可提高系统运行性能。然而实际应用中，理想的无源阻抗网络是不存在的。比如，电阻和电容上存在等效串联电感。电感上存在等效串联电阻，此外，电阻存在损耗和发热问题，电感存在饱和电流过大时电感量明显降低等问题。这无疑降低了无源阻抗网络改善变换器系统运行的能力。有源滤波器在微网环境下的谐波补偿中应用也非常广泛，但考虑到微电网渗透率的增加,为每个微电网均配置一个有源滤波器，显然极大地提高了设备成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种带虚拟无源滤波器的孤岛微网逆变器控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带虚拟无源滤波器的孤岛微网逆变器控制方法，包括以下步骤：

1)检测逆变器输出电压u_c和输出电流i_o，计算出无功功率Q_C；设置虚拟滤波器器Z_Vfilter，由虚拟电容C_V、虚拟电感L_V和虚拟电阻构成虚拟电阻R_Vh；根据无功功率Q_C获得各次虚拟滤波器中虚拟电容的容值C_Vh，进而得到各次虚拟电感L_Vh的值；

2)利用带通滤波器，提取逆变器输出电流i_o的各次谐波电流i_oh，将各次谐波电流i_oh与各次虚拟滤波器阻抗Z_Vfilterh相乘，得到各次虚拟滤波器电压u_Vfilterh；