[发明专利]一种基于分频虚拟阻抗的离网逆变器控制方法

权利要求书

1.一种基于分频虚拟阻抗的离网逆变器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取逆变器电容电压u_c，逆变器输出电流i_L和LC滤波器输出电流i_o，并对电容电压u_c、逆变器输出电流i_L和LC滤波器输出电流i_o进行基波和谐波的分离；

2)对LC滤波器的电容C的电压进行基波提取，得到基波电压u_cf，利用PLL提取出u_cf的角频率ω_f；给定参考电压幅值|U_ref|，将角频率ω_f正弦化，构成三相参考电容电压u_creff：{|U_ref|sinω_ft，|U_ref|sin(ω_ft-120°)，|U_ref|sin(ω_ft+120°)}；

3)设置分频虚拟阻抗Z_vir，Z_vir分为2部分，一部分等于负的逆变器到公共连接点之间的线路阻抗Z_line，以降低输出电压压降；另一部分在基波域设置为虚拟电感Z_virf，在谐波域设置为各次谐波电阻R₅…，R_h；

4)在基波域，电压外环采用基波域PR_f调节器，电流调节环采用基波域P_f调节器；虚拟电感Z_virf与基波LC滤波器输出电流i_of相乘，得到基波虚拟阻抗电压u_virf；将三相参考电容电压u_creff依次减去基波电容电压u_cf、基波虚拟阻抗电压u_virf，得到的信号作为基波域PR_f调节器的输入信号，经过PR_f调节器调制，产生LC滤波器电感电流参考值i_reff；LC滤波器电感电流参考值i_reff减去基波逆变器输出电流i_Lf，得到的信号作为基波域P_f调节器的输入信号；经过P_f调节器调制，得到基波域调制波信号；

5)在谐波域，设置电容谐波电压的参考值是0；z_vir5、…z_virh分别对应与LC滤波器输出5次谐波电流i_o5、…谐波电流i_oh相乘，得到谐波虚拟阻抗电压u_vir5＝z_vir5*i_o5、…u_virh＝z_virh*i_oh；电压外环采用谐波域PR₅、…PR_h调节器，产生LC滤波器电感电流参考值i_ref5、…i_refh，分别减去逆变器输出谐波电流i_L5、…i_Lh，得到的信号作为谐波域电流调节P₅、…P_h调节器的输入信号，得到谐波域调制波信号；

6)将基波域调制波信号减去谐波域调制波信号，经PWM调制后输出开关脉冲，控制逆变器功率开关器件的开通与关断，实现对电压指令信号的有效跟踪。

2.根据权利要求1所述的基于分频虚拟阻抗的离网逆变器控制方法，其特征在于，分频虚拟阻抗Z_vir表示为：

$Z_{vir}=-Z_{lirne}+\left\{\begin{array}{c}{Z}_{virf}\\ Z_{vir5}\\ \mathrm{......}\\ Z_{virh}\end{array}\right.;$

其中Z_virf＝jω_fX_vir，Z_vir5＝R₅，Z_virh＝R_h；下标h＝6k±1，k＝1,2,….n；

R_h是h次谐波电阻；k，h均表示自然数；R₅是5次谐波电阻。