[发明专利]基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法及相关装置

说明书

本发明公开了一种基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法及相关装置，包括：采集逆变器侧电流、网侧电流以及滤波电容的电容电压，根据电容电压和网侧电流确定参考电流，以及根据电容电压确定电容电流以作为前馈电流；计算参考电流与逆变器侧电流的差值得到电流误差值；将电流误差值和前馈电流输入谐振控制器得到第一控制量，以及将电流误差值输入电流环控制器得到第二控制量；将第一控制量和第二控制量叠加得到目标控制量，以驱动逆变器。通过电容电压实现电容电流的等效采样，无需添加额外的传感器，节约了成本，并且电容电流作为前馈电流输入到谐振控制器中，不经过电流环控制器，既有效抑制谐波分量，又保证了系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及并网发电技术领域，尤其涉及一种基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法及相关装置。

背景技术

并网逆变器在电力系统中等效为电压源，常用虚拟同步机(VSG，VirtualSynchronous Generator)进行控制，图1为现有技术中一种并网谐波电流抑制的示意图，如图1所示，V_dc为直流侧电压，i₁、i₂分别为逆变器侧电流和网侧电流，u_c、u_pcc、u_g分别为电容电压、PCC点电压和电网电压，L₁、C_f分别为逆变器侧电感和滤波电容，L_g为电网阻抗，Z_line表示虚拟同步机与PCC点之间的阻抗。

通过对PCC点电压进行采集，前馈与电压参考指令u_ref做差，使得虚拟同步机能够有效跟踪PCC点处的谐波电压，从而消除网侧谐波电压带来的影响，然而，在图1中，滤波电容C_f通过线路阻抗(L_g和Z_line)与电网电压u_g相连，电网电压u_g的畸变(或谐波)作用在滤波电容C_f上会产生谐波电流，滤波电容C_f产生的谐波电流作为虚拟同步机的输出电流的一部分将降低并网电流质量，现有对PCC点电压进行采集前馈的谐波电流抑制方法并没有考虑滤波电容产生的谐波电流的影响，谐波电流的抑制效果不佳。

发明内容

本发明提供了一种基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法、装置、电子设备和存储介质，以解决现有谐波电流抑制方法中未考虑滤波电容产生的谐波电流，导致谐波电流抑制效果不佳的问题。

第一方面，本发明提供了一种基于电流前馈补偿的并网谐波电流抑制方法，应用于设置有电流环控制器、谐振控制器、滤波电容以及逆变器的并网谐波电流抑制系统，包括：

采集逆变器侧电流、网侧电流以及所述滤波电容的电容电压，所述网侧电流为所述逆变器输出到电网的电流；

根据所述电容电压和所述网侧电流确定参考电流，以及根据所述电容电压确定电容电流，以作为前馈电流；

计算所述参考电流与所述逆变器侧电流的差值，得到电流误差值；

将所述电流误差值和所述前馈电流输入所述谐振控制器得到第一控制量，以及将所述电流误差值输入所述电流环控制器得到第二控制量；

将所述第一控制量和所述第二控制量叠加得到目标控制量；

根据所述目标控制量生成驱动所述逆变器的开关信号，以驱动所述逆变器。

可选地，所述谐振控制器的传递函数如下：

上述公式中，h为谐波次数，ω₀为电网电压的基波角频率，ω_c为滤波器的截止频率，k_r为增益系数，s为拉普拉斯算子。