[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)變流器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810432685.5
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108649603B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華贏;朱正國;曾江;歐陽森;劉順桂;孫杰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發(fā)明公開一種并網(wǎng)變流器控制方法，包括以下步驟：步驟S1，建立并網(wǎng)變流器的模型，并計算得到其輸出傳遞函數(shù)；步驟S2，確定需要抑制的諧波頻率范圍，設(shè)定相應(yīng)的PI參數(shù)、初始溫度、虛擬電阻初始取值、虛擬電阻阻值取值范圍、迭代步數(shù)和停止準則；步驟S3，以待優(yōu)化的濾波效果函數(shù)為目標函數(shù)，以虛擬電阻阻值為決策變量，以退溫函數(shù)和退火結(jié)束準則為約束建立所述并網(wǎng)變流器的優(yōu)化模型；步驟S4，采用模擬退火算法對所述優(yōu)化模型的虛擬電阻進行尋優(yōu)求解，確定虛擬電阻阻值。本發(fā)明可使得并網(wǎng)變流器同時具有輸出有功功率和諧波抑制功能，提高傳統(tǒng)并網(wǎng)變流器的利用率，降低電網(wǎng)諧波治理成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種并網(wǎng)變流器控制方法。

背景技術(shù)

大量分布式電源接入配電網(wǎng)雖然能有效緩解電網(wǎng)局部擁擠問題，實現(xiàn)有功和無功功率的就地補償?shù)裙δ?，但由于分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率存在間歇性和不確定性，并采用大量的電力電子換流裝置，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)帶來了嚴重的諧波污染問題。分布式電網(wǎng)中還存在大量非線性負荷，加重了諧波污染及無功不足的問題。諧波污染會影響電力系統(tǒng)裝置乃至整個配網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，必須加以治理。

傳統(tǒng)的諧波治理裝置分為兩種：無源濾波器和有源濾波器，無源濾波器結(jié)構(gòu)簡單，但補償特性受電網(wǎng)阻抗影響，運行時容易與系統(tǒng)發(fā)生諧振，且只能補償固定的某幾次諧波；有源濾波器基于電力電子技術(shù)，以諧波電流為補償對象可以對特定線路的諧波電流進行補償，治理范圍有限，另外由于造價高、功能單一，使其難以大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

考慮到變流器和有源濾波器具有類似的拓撲結(jié)構(gòu)，通過改進變流器的控制策略，不但可以減小它自身對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，而且還可以對配電網(wǎng)系統(tǒng)中其他諧波污染源進行抑制，降低系統(tǒng)諧波治理的成本。通常諧波治理策略以所在線路諧波電流為補償對象，但該策略在多諧波源系統(tǒng)中有一定的局限性，因此又有研究提出以并網(wǎng)點諧波電壓為補償對象的諧波治理策略，通過控制變流器的諧波等效輸出電阻，使得并網(wǎng)點諧波電壓得到抑制，有研究表明，當諧波等效輸出電阻與等效系統(tǒng)阻抗的模相等時，諧波吸收功率最大，此時諧波抑制效果最佳。

然而由于系統(tǒng)、負載的不確定性，通常無法通過計算準確的獲取線路阻抗及非線性負載的等效諧波電流源的具體數(shù)值，但是由于最佳虛擬電阻的存在性，且諧波功率與虛擬電阻值的函數(shù)存在極值，因此，可利用一定的優(yōu)化算法對虛擬電阻阻值進行尋優(yōu)。模擬退火算法來源于固體退火原理，將固體加溫至充分高，再讓其徐徐冷卻，加溫時，固體內(nèi)部粒子隨溫升變?yōu)闊o序狀，內(nèi)能增大，而徐徐冷卻時粒子漸趨有序，在每個溫度都達到平衡態(tài)，最后在常溫時達到基態(tài)，內(nèi)能減為最小。將模擬退火算法應(yīng)用到兼顧諧波抑制的變流器控制算法中是一個可行方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種并網(wǎng)變流器控制方法，以動態(tài)調(diào)節(jié)變流器等效輸出諧波電阻的大小，從而使得分布式配電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點諧波電壓水平得到有效降低。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種并網(wǎng)變流器控制方法，包括以下步驟：

步驟S1，建立并網(wǎng)變流器的模型，并計算得到其輸出傳遞函數(shù)；

步驟S2，確定需要抑制的諧波頻率范圍，設(shè)定相應(yīng)的PI參數(shù)、初始溫度、虛擬電阻初始取值、虛擬電阻阻值取值范圍、迭代步數(shù)和停止準則；

步驟S3，以待優(yōu)化的濾波效果函數(shù)為目標函數(shù)，以虛擬電阻阻值為決策變量，以退溫函數(shù)和退火結(jié)束準則為約束建立所述并網(wǎng)變流器的優(yōu)化模型；

步驟S4，采用模擬退火算法對所述優(yōu)化模型的虛擬電阻進行尋優(yōu)求解，確定虛擬電阻阻值。

其中，所述步驟S1具體包括：

步驟S11，設(shè)定并網(wǎng)變流器的拓撲結(jié)構(gòu)，其中，分布式直流電源電壓經(jīng)過boost電路為直流側(cè)提供穩(wěn)定的直流側(cè)電容電壓，通過三電平變流器SVPWM輸出，輸出濾波采用LCL濾波電路；