[發明專利]一種改善微網母線電壓質量的微網逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 201611225599.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106786797B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 賴紀東;閔小宇;蘇建徽;杜燕;汪海寧;施永;楊向真
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種改善微網母線電壓質量的微網逆變器的控制方法，其特征是：所述微網逆變器是通過自身控制獨立工作實現微網母線電壓質量改善，以及微網逆變器之間功率分配；并能夠接受上層中央管理系統調度，根據上層中央管理系統的調度指令調整微網逆變器輸出電壓，實現母線電壓控制與電壓質量改善；在微網逆變器的電壓控制環增加諧波阻抗控制，通過模擬諧波負阻抗吸收負載諧波電流，改善微網母線電壓質量；

所述微網逆變器輸出電壓的控制算法是：

采用下垂控制計算獲得微網逆變器基波參考電壓u_reff；

由饋線電流i_o經低通濾波器LPF提取出基波電流i_o1，將所述基波電流i_o1乘以虛擬阻抗Z_v獲得虛擬阻抗電壓u_v；

由饋線電流i_o經諧波提取獲得諧波電流分量i_om,m＝6n±1，n＝1,2,3...，將所述諧波電流分量i_om與m次諧波電抗X_m相乘獲得m次諧波電壓參考值u_refm,m＝6n±1；

由饋線電流i_o經高通濾波器HPF濾除基波分量得到諧波電流i_h，將所述諧波電流i_h乘以諧波電阻R_h得到諧波電阻參考電壓值u_refR；

則，諧波阻抗電壓參考值u_refh為：

其中，虛擬阻抗Z_v、諧波補償次數m、諧波電抗X_m以及諧波電阻R_h接受上層中央管理系統的調度，能夠在線修改。

2.根據權利要求1所述的改善微網母線電壓質量的微網逆變器的控制方法，其特征是：

由式(1)計算獲得微網逆變器參考給定電壓u_ref：

u_ref＝u_reff+u_v+u_refh (1)

將所述微網逆變器參考給定電壓u_ref旋轉變換至旋轉坐標系下參考電壓交直軸分量將微網逆變器輸出電壓u_o旋轉變換為旋轉坐標系下電壓交直軸分量u_odq，則電壓誤差Δu_dq為：

將所述電壓誤差Δu_dq利用由式(2)表征的基波控制器得到基波電流參考值(i_fdq)_k：

(i_fdq)_k＝a₀(Δu_dq)_k+a₁(Δu_dq)_k-1-b₁(i_fdq)_k-1 (2)

式(2)中，k為第k次采樣時刻，k-1為第k-1次采樣時刻，b₁＝-1，k_vP為基波控制器比例系數、k_vI為基波控制器積分系數，T_s為采樣周期；

所述電壓誤差Δu_dq經由式(3)表征的m次諧波控制器得到m次諧波電流參考值(i_mdq)_k：

(i_mdq)_k＝c₁(Δu_dq)_k+c₂(Δu_dq)_k-2-d₁(i_mdq)_k-1-d₂(i_mdq)_k-2 (3)

式(3)中：

其中，m為對應的各諧波次數，k_Rh為諧波控制器比例系數、ω_c為諧波控制器截止頻率、ω₀為基波電壓頻率；

基于各次諧波電流參考值(i_mdq)_k計算獲得諧波電流參考值(i_hdq)_k為：

則有：電流參考值為：

將微網逆變器電流i_L旋轉變換至旋轉坐標系下電流交直軸電流i_Ldq，將電流參考值與旋轉坐標系下電流交直軸電流i_Ldq作差，再經電流控制器輸出電壓參考值U_dq，將所述電壓參考值U_dq經旋轉變換至靜止坐標系下u_abc，以所述u_abc參與SPWM調制，控制微網逆變器功率開關管的通斷。