[發明專利]一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法

在審

• 申請號: 201910709966.5
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110380416A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 王小紅;劉良;何安然;俞普德;余謙;蔣應偉;劉建平;尹航;王后生
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

本發明公開了一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法，對現有的有源阻尼控制方法進行改進，其并網控制器采用比例積分PI控制方法，采用電壓環、電流環雙閉環環路，利用矢量變換把交流量轉變為直流量進行調節；與此相對應，濾波電容電流反饋通道中的比例環節輸出，利用矢量變換把交流量轉變為直流量，采用超前補償控制器，對因采樣延時、數字控制產生的滯后進行補償控制。本發明采用超前補償控制器，對因采樣延時、數字控制產生的滯后進行補償控制，解決實際工業應用的采樣混疊與滯后問題。本發明解決多臺逆變器并聯后整個系統存在從單機諧振頻率到多機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性。

技術領域

本發明涉及并網逆變技術，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

對于單臺整流器而言，其交流側輸出端大多采用多階濾波器設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計會使得逆變器系統頻帶存在諧振頻率點。

在單臺逆變器諧振抑制策略研究方面，國內外研究機構和學者大多針對提高單臺逆變器穩定性控制開展研究，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，上述專家學者提出了大量關于抑制諧振現象的有源阻尼控制方案，如引入交流側輸出濾波電容電流反饋環路，入網電流經過二次微分后進行反饋等控制方案等，并取得了一定的抑制效果，較好的解決了單機系統與電網電壓之間的系統諧振，保證了單臺并網逆變器系統的穩定運行。

但是，一方面，現有方法很少考慮實際控制器的運算周期，在虛擬電阻實際應用中沒有考慮電容電流的欠采樣混疊問題；另一方面，相關研究主要集中提高單臺并網逆變器系統穩定性的有源阻尼控制方案，對于多機系統而言，由于所組成的單個逆變器控制方案、輸出濾波器結構均存在明顯差別，在這種情況下，即使每臺逆變器具有獨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之后，各自逆變器控制環路、主電路與電網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的阻尼效果，最終引起整個系統諧振。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種儲能變流器有源阻尼諧振控制方法，采用帶超前補償的虛擬電阻法，解決實際工業應用中欠采樣混疊與滯后的問題。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：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，通過數字濾波器濾波后，電流ica、icb、icc再通過比例環節；

(4)經dq變換為i_cd、i_cq；i_cd、i_cq，經超前補償器，超前補償器采用一階超前滯后環節，得到補償電壓給定U_cd，U_cq；