[发明专利]多逆变器并网系统的串联虚拟阻抗有源阻尼控制方法有效
申请号: | 201810280573.2 | 申请日: | 2018-04-02 |
公开(公告)号: | CN108448616B | 公开(公告)日: | 2019-07-26 |
发明(设计)人: | 罗安;杨苓;陈燕东;周乐明;周小平;伍文华;谢志为;徐千鸣;王逸兴 | 申请(专利权)人: | 湖南大学 |
主分类号: | H02J3/38 | 分类号: | H02J3/38 |
代理公司: | 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 | 代理人: | 马强;王娟 |
地址: | 410082 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 虚拟阻抗 串联 并网逆变器 并网系统 多逆变器 输出阻抗 阻尼控制 网侧电感电流 带阻滤波器 基波电流 系统网络 谐波谐振 有效抑制 低阻抗 基频处 阻抗 电网 反馈 引入 网络 | ||
本发明公开了多逆变器并网系统的串联虚拟阻抗有源阻尼控制方法,该方法引入带阻滤波器的网侧电感电流反馈,相当于在并网逆变器的输出阻抗串联虚拟阻抗。在基频处,串联虚拟阻抗呈现低阻抗,使得基波电流流入电网。该方法通过改变并网逆变器的输出阻抗,定向改变其所接入的系统网络阻抗,从而有效抑制网络内可能存在的谐波谐振。
技术领域
本发明涉及新能源分布式发电领域,特别是多逆变器并网系统的串联虚拟阻抗有源阻尼控制方法。
背景技术
分布式发电作为一种利用可再生能源的重要手段,既能支持电网的经济运行,又清洁环保,在电网中所占的容量比例持续增大。在利用可再生能源的电力电子装置中,并网逆变器作为主要功率接口单元,起着将可再生能源发出的电能转变为交流形式馈送至电网的重要作用。
然而,当多台逆变器连接到同一电网公共耦合点时,任一并网逆变器在公共耦合点对应的电网等效阻抗会随逆变器数量增加而增加。此时,由于逆变器侧和电网侧谐波的存在,多台逆变器与电网在公共耦合点处形成的分布式阻抗网络必然会受到谐波源激励而发生交互作用,当由系统非线性因素引起的谐波电流频率等于或接近阻抗网络的并联谐振频率时,将导致网络发生并联谐振或准谐振。当由电网畸变引起的谐波电压频率等于或接近阻抗网络的串联谐振频率时,也会导致网络发生串联谐振或准谐振,这对系统的稳定可靠运行是一个潜在威胁。
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,提供一种多逆变器并网系统的串联虚拟阻抗有源阻尼控制方法,有效抑制网络内可能存在的谐波谐振。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:多逆变器并网系统的串联虚拟阻抗有源阻尼控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)在每个采样周期的起始点,对公共耦合点电压uPCC和网侧电感电流iom分别进行采样;其中,m=1,2,…,n;
2)将网侧电感电流参考值irefm和(1+H1)×iom相减,得到差值eim,其中,H1是网侧电感电流反馈系数;
3)将差值eim与电流内环PR控制器的传递函数Gi相乘,得到占空比Dm;
4)将占空比Dm与逆变器的等效增益GPWM相乘,得到逆变器输出电压uinvm。
步骤2)中,H1的表达式为:
其中,Zsm是串联虚拟阻抗,Zsm=r1GN,r1是比例系数,GN是带阻滤波器,fo是基波频率,Q是带阻滤波器的品质因数;ZL1m是多逆变器并网系统LCL滤波器电感L1m的阻抗,ZL1m=sL1m+RL1m;ZC1m是多逆变器并网系统LCL滤波器电容C1m的阻抗,ZC1m=1/sC1m;s=jω,j是虚部单位符号,ω是电网角频率。
r1取值范围为10<r1<20;Q取值范围为1<Q<2。
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