[發(fā)明專利]含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911335840.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110880790B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦文萍;王祺;代維;張宇;任春光;王磊;孟潤泉;韓肖清;賈燕冰
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及新能源，如光伏并網(wǎng)技術(shù)及穩(wěn)定性研究，具體為含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器的控制方法。解決傳統(tǒng)控制方法需額外采集電容電流i_c作為作為控制電路的信號，從而需要額外的傳感器，增加了硬件成本，且控制效果并不理想的問題。本發(fā)明直接采用i₂作為諧波源，形成控制電路的信號，即可達(dá)到抑制諧波的目的，相比傳統(tǒng)策略，無需采用i_c，少用了傳感器，節(jié)約了硬件成本，且性能更優(yōu)。本發(fā)明無需額外傳感器采集電容電流i_c，在并網(wǎng)電流單環(huán)反饋時同時進(jìn)行諧波閉環(huán)反饋控制，在控制理論中屬于直接控制，且穩(wěn)定性高于傳統(tǒng)諧波控制方法，在電網(wǎng)畸變時仍能實(shí)現(xiàn)電流高質(zhì)量并網(wǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源，如光伏并網(wǎng)技術(shù)及穩(wěn)定性研究，具體為含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器的控制方法。

背景技術(shù)

風(fēng)機(jī)、光伏等新能源的發(fā)展緩解了化石能源危機(jī)。隨著新能源發(fā)電滲透率的不斷提高，需要大量的電力電子變換器作為新能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)之間的接口，然而，IGBT和PWM作為電力電子變換器的控制器件及控制方式，運(yùn)行過程中會產(chǎn)生數(shù)千赫茲的高頻次開關(guān)諧波，難以保證并網(wǎng)電流質(zhì)量。此外，電力系統(tǒng)中變壓器的漏感、線路阻抗都會使公共并網(wǎng)點(diǎn)(Point of Common Coupling，簡稱PCC點(diǎn))呈弱感性，即弱電網(wǎng)，對變換器控制的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成威脅。由于弱電網(wǎng)的存在，配電網(wǎng)中非線性負(fù)載產(chǎn)生的低次諧波電流將通過線路等效阻抗在PCC點(diǎn)形成背景諧波電壓，使PCC點(diǎn)電壓質(zhì)量更加復(fù)雜化。因此，如何在復(fù)雜工況下，增強(qiáng)并網(wǎng)變換器的魯棒性控制，且仍能保證并網(wǎng)電流的高質(zhì)量，是近年來亟待研究的問題之一。

含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器因其優(yōu)異的高頻衰減特性而被廣泛的應(yīng)用在實(shí)際工程中，而PCC點(diǎn)畸變時，傳統(tǒng)控制方法需額外采集LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的濾波電容電流i_c作為作為控制電路的信號，需要額外的傳感器，增加了硬件成本，且控制效果——保證并網(wǎng)電流的高質(zhì)量并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決傳統(tǒng)控制方法需額外采集電容電流i_c作為作為控制電路的信號，從而需要額外的傳感器，增加了硬件成本，且控制效果并不理想的問題，提供一種含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器的控制方法，該控制方法無需采用電容電流i_c，而直接采用網(wǎng)側(cè)電流i₂作為諧波源，形成控制電路的信號，即可達(dá)到抑制諧波的目的，相比傳統(tǒng)控制方法，無需采用i_c，少用了傳感器，節(jié)約了硬件成本，且性能更優(yōu)。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：含LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)功率變換器的控制方法，是由如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

1)采集變換器直流側(cè)電容電壓U_DC，與直流側(cè)電容電壓的指令值U_DC^*做差，然后經(jīng)過PI控制器形成電流內(nèi)環(huán)控制的d軸電流指令值i_d*；