[發(fā)明專利]一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910709966.5
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110380416A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小紅;劉良;何安然;俞普德;余謙;蔣應(yīng)偉;劉建平;尹航;王后生
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

本發(fā)明公開了一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法，對現(xiàn)有的有源阻尼控制方法進(jìn)行改進(jìn)，其并網(wǎng)控制器采用比例積分PI控制方法，采用電壓環(huán)、電流環(huán)雙閉環(huán)環(huán)路，利用矢量變換把交流量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髁窟M(jìn)行調(diào)節(jié)；與此相對應(yīng)，濾波電容電流反饋通道中的比例環(huán)節(jié)輸出，利用矢量變換把交流量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髁浚捎贸把a(bǔ)償控制器，對因采樣延時、數(shù)字控制產(chǎn)生的滯后進(jìn)行補(bǔ)償控制。本發(fā)明采用超前補(bǔ)償控制器，對因采樣延時、數(shù)字控制產(chǎn)生的滯后進(jìn)行補(bǔ)償控制，解決實際工業(yè)應(yīng)用的采樣混疊與滯后問題。本發(fā)明解決多臺逆變器并聯(lián)后整個系統(tǒng)存在從單機(jī)諧振頻率到多機(jī)諧振頻率寬頻率范圍的諧振抑制問題，有效的抑制諧波，降低諧波含量，提高對寬頻率范圍的適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及并網(wǎng)逆變技術(shù)，尤其涉及一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法。

背景技術(shù)

對于單臺整流器而言，其交流側(cè)輸出端大多采用多階濾波器設(shè)計方案以增大對逆變器輸出高次諧波的抑制能力，然而這種高階濾波器設(shè)計會使得逆變器系統(tǒng)頻帶存在諧振頻率點(diǎn)。

在單臺逆變器諧振抑制策略研究方面，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者大多針對提高單臺逆變器穩(wěn)定性控制開展研究，如印尼的P.A.Dahono，克羅地亞的V.Blasko和印度的V.Kaura，澳大利亞的D.G.Holmes和丹麥的F.Blaabjery，波蘭的M.Malinonski和德國的S.Bernet，及德國的F.W.Fuchs等，上述專家學(xué)者提出了大量關(guān)于抑制諧振現(xiàn)象的有源阻尼控制方案，如引入交流側(cè)輸出濾波電容電流反饋環(huán)路，入網(wǎng)電流經(jīng)過二次微分后進(jìn)行反饋等控制方案等，并取得了一定的抑制效果，較好的解決了單機(jī)系統(tǒng)與電網(wǎng)電壓之間的系統(tǒng)諧振，保證了單臺并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

但是，一方面，現(xiàn)有方法很少考慮實際控制器的運(yùn)算周期，在虛擬電阻實際應(yīng)用中沒有考慮電容電流的欠采樣混疊問題；另一方面，相關(guān)研究主要集中提高單臺并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的有源阻尼控制方案，對于多機(jī)系統(tǒng)而言，由于所組成的單個逆變器控制方案、輸出濾波器結(jié)構(gòu)均存在明顯差別，在這種情況下，即使每臺逆變器具有獨(dú)自的諧振抑制控制方案，但由于這些具有明顯差異的逆變器組成系統(tǒng)之后，各自逆變器控制環(huán)路、主電路與電網(wǎng)線路阻抗之間必然會存在相互耦合的影響，從而使得原有逆變器自身所具備的諧振抑制控制方案失去相應(yīng)的阻尼效果，最終引起整個系統(tǒng)諧振。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對以上問題，本發(fā)明提出一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法，采用帶超前補(bǔ)償?shù)奶摂M電阻法，解決實際工業(yè)應(yīng)用中欠采樣混疊與滯后的問題。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法，包括步驟：

(1)給定母線電壓U_dc*與實際母線電壓U_dc的差值，經(jīng)PI比例積分控制器得出逆變器電流給定值i₁*；

(2)三相電抗電流i₁經(jīng)dq變換為i_1d、i_1q，分別與逆變器電流給定值的dq分量i_1d*、i_1q*的差值，經(jīng)PI比例積分控制器得出逆變器電壓給定參考值U_d*、U_q*；

(3)電流傳感器采集濾波電容電流i_ca、i_cb、i_cc，通過數(shù)字濾波器濾波后，電流ica、icb、icc再通過比例環(huán)節(jié)；

(4)經(jīng)dq變換為i_cd、i_cq；i_cd、i_cq，經(jīng)超前補(bǔ)償器，超前補(bǔ)償器采用一階超前滯后環(huán)節(jié)，得到補(bǔ)償電壓給定U_cd，U_cq；