[发明专利]基于二阶广义积分器的单相逆变器振荡抑制策略和装置

说明书

本发明涉及一种基于二阶广义积分器的单相逆变器振荡抑制策略和装置，所述单相逆变器设有基于二阶广义积分器的锁相环，所述单相逆变器振荡抑制策略为，通过减小所述二阶广义积分器的带宽，对所述单相逆变器进行振荡抑制。与现有技术相比，本发明只改变SOGI的带宽参数，即二阶广义积分器的参数k，即可对并网逆变器的振荡进行抑制，无需调整其他参数，方便可靠，且不影响逆变器的控制特性。

技术领域

本发明涉及单相逆变器振荡抑制领域，尤其是涉及基于二阶广义积分器的单相逆变器振荡抑制策略和装置。

背景技术

近年来，随着可再生能源并网容量的不断提高，电力电子设备如电压源型变流器(voltage source converter,VSC)作为可再生能源发电系统与电网间的连接者，在将可再生能源接入到电网的过程中，与弱电网相互作用，产生了次超同步振荡，降低了系统的稳定性。

在实际运行中，逆变器的输出阻抗受锁相环(phase locked loop,PLL)的影响。为了控制并网逆变器产生的功率，运用锁相环来获取电网电压的相位，并产生一个同步电流参考信号。基于二阶广义积分器的锁相环(second order generalized integratorphase-locked loop,SOGI-PLL)由于其结构简单，检测精度高的特点，在单相系统中较为常见。

现有的研究表明，锁相环对逆变器的并网稳定性有较大影响，并且这个影响取决于负载条件、逆变器功率因数和锁相环参数等因素。针对逆变器并网过程中出现的次/超同步振荡等不稳定现象，现有的措施包括改变锁相环带宽、调整电流环参数、降低逆变器输出功率等。然而，这些方法均对逆变器的控制结构以及控制目标进行了修改，将影响逆变器的控制特性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在影响逆变器的控制特性的缺陷而提供一种基于二阶广义积分器的单相逆变器振荡抑制策略和装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于二阶广义积分器的单相逆变器振荡抑制策略，所述单相逆变器设有基于二阶广义积分器的锁相环，所述单相逆变器振荡抑制策略为，通过减小所述二阶广义积分器的带宽，对所述单相逆变器进行振荡抑制。

进一步地，所述二阶广义积分器的传递函数的表达式为：

式中，s为Laplace算子，H_α(s)为α轴分量传递函数，H_β(s)为β轴分量传递函数，ω₁为基频，k为二阶广义积分器控制参数；

所述单相逆变器振荡抑制策略具体为，通过减小所述二阶广义积分器的参数k，对所述单相逆变器进行振荡抑制。

进一步地，所述单相逆变器振荡抑制策略具体为，所述单相逆变器并网后，根据单相逆变器阻抗模型计算所述单相逆变器的阻抗，从而判断所述单相逆变器的稳定性，若所述单相逆变器处于不稳定状态，则通过减小所述二阶广义积分器的带宽，对所述单相逆变器进行振荡抑制。

进一步地，所述单相逆变器为LCL型单相逆变器，该LCL型单相逆变器包括LCL滤波器，所述单相逆变器阻抗模型的表达式为：

T＝G_X1G_X2

Z_L1＝sL₁

Z_L2＝sL₂