[發明專利]混合微電網中雙向AC/DC變換器諧波控制方法

在審

• 申請號: 202011048918.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112260280A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王小利;王桂爍;蔣保臣
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02M7/66;H02M7/797;H02J5/00;H02J3/38
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 孫小棟

1.一種混合微電網中雙向AC/DC變換器諧波控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，DDSRF-PLL；

(1)構建解耦雙同步坐標系鎖相環；

(2)將三相電壓u_abc經Clarke變換到兩相靜止坐標系u_αβ，將u_α和u_β送入Park變換和模塊，得到正序和負序電壓分量；

(3)將d⁺¹和q⁺¹調換送入自解耦網絡；

(4)利用PI控制器使得來保持同步實現鎖相，得到三相電壓的幅值、頻率和相位信息；

步驟2，FBD檢測過程；

(1)采用鎖相環生成與三相電網電壓同相位的參考電壓，代替實測值進行計算等效有功電導和等效無功電導；

(2)等效有功電導和無功電導，通過低通濾波器(LPF)濾除電導中的交流分量，保留直流分量，濾波后的電導值就是基波的等效電導；

(3)有功電導G_Pf(t)和無功電導G_Qf(t)分別乘以相應的參考電壓，得到三相基波有功電流分量和無功電流分量，對應相位的電導電流分量相加得到三相基波正序電流分量；

(4)原始電流減去基波電流分量得到各相的諧波電流分量；

步驟3，基于LMS自適應濾波器；

(1)待測信號d(n)與濾波器輸出信號y(n)比較，形成誤差信號e(n)；

(2)誤差信號e(n)通過LMS算法得到加權值，即修正量，與當前權矢量w₁(n)和w₂(n)相加，得到修正值，調整濾波器參數；

(3)使得濾波器輸出信號y(n)逼近基波電流信號，此時e(n)也可近似等于諧波電流信號；

(4)考慮到與FBD諧波電流檢測方法結合，有功電導G_P(t)和無功電導G_Q(t)濾波過程相似，以G_P(t)的濾波過程，此時d(n)＝G_P(t)。x₁(n)和x₂(n)可由DDSRF-PLL鎖相產生的正余弦信號u_DDSRF-PLL和代替。

2.根據權利要求1所述的混合微電網中雙向AC/DC變換器諧波控制方法，其特征在于：

下垂控制過程，傳輸有功功率和電壓之間的關系如公式(1)：

公式(1)中，P_BIC是雙向AC/DC變換器(BIC)傳輸的有功功率，是雙向AC/DC變換器(BIC)傳輸有功功率的額定值，u_dc,Hmin是雙向AC/DC變換器(BIC)閾值設定上限的最小值，u_dc,Hmax是雙向AC/DC變換器(BIC)閾值設定的最大值，u_dc,Lmin是閾值設定下限的最小值，u_dc,Lmax是閾值下限設定的最大值；

下垂控制共分三種模式：

第一種，逆變模式；當u_dc,Hmin≤u_dc≤u_dc,Hmax，u_dc未達到閾值設定上限，雙向AC/DC變換器(BIC)處于逆變模式，直流子網通過雙向AC/DC變換器(BIC)向交流子網傳輸有功功率，由雙向AC/DC變換器(BIC)維持直流母線電壓穩定。當u_dc＞u_dc,Hmax，u_dc超過了閾值設定上限，雙向AC/DC變換器(BIC)仍處于逆變模式；

第二種，待機模式；當u_dc,Lmin≤u_dc≤u_dc,Hmin，直流母線電壓小范圍波動；

第三種，整流模式；當u_dc,Lmax≤u_dc≤u_dc,Lmin，雙向AC/DC變換器(BIC)處于整流模式，交流子網通過雙向AC/DC變換器(BIC)向直流子網傳輸有功功率，由雙向AC/DC變換器(BIC)維持直流母線電壓穩定；當u_dc＜u_dc,Lmax，u_dc超過了閾值設定下限，雙向AC/DC變換器(BIC)仍處于整流模式，交流子網向直流子網傳輸能量達到最大值，在儲能系統能量充足情況下，和雙向AC/DC變換器(BIC)一起維持直流母線電壓穩定。