[發(fā)明專(zhuān)利]含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110251648.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113162045A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/01
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/01
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

1.一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，包括以下過(guò)程：

采集逆變器的輸出電壓、輸出電流和微電網(wǎng)的PCC電壓，分別對(duì)采集的電壓電流進(jìn)行基波和諧波分離，獲得對(duì)應(yīng)的基波和諧波分量；

基于獲得的逆變器輸出電壓和輸出電流的基波分量，計(jì)算得到基波域逆變器瞬時(shí)有功和無(wú)功，對(duì)基波域逆變器瞬時(shí)有功和無(wú)功采用虛擬同步電機(jī)控制，得到電壓外環(huán)參考電壓的基波分量；

基于獲得的PCC電壓和逆變器輸出電流的諧波分量，引入自適應(yīng)諧波補(bǔ)償環(huán)和諧波虛擬阻抗相結(jié)合，得到電壓外環(huán)參考電壓的諧波分量；

基于獲得的電壓外環(huán)參考電壓的基波和諧波分量，計(jì)算得到電壓外環(huán)參考電壓，針對(duì)電壓外環(huán)參考電壓，采用逆變器電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)控制，得到逆變器三相逆變橋的控制電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，所述基波和諧波分離是通過(guò)帶通濾波器實(shí)現(xiàn)的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，所述基波和諧波分離的計(jì)算公式為：

逆變器輸出電流i_o的基波和諧波分量計(jì)算公式為：

其中，和為逆變器輸出電流i_o的基波和諧波分量，ζ為帶通濾波器阻尼系數(shù)，ω為逆變器基波電角速度實(shí)際值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，所述基于獲得的逆變器輸出電壓和輸出電流的基波分量，計(jì)算得到基波域逆變器瞬時(shí)有功和無(wú)功，包括：

基于得到的逆變器輸出電壓u_o和輸出電流i_o的基波分量，計(jì)算VSG控制所采用的基波域逆變器瞬時(shí)有功P^f和無(wú)功Q^f，公式為：

式中，為逆變器輸出電壓基波分量的dq分量，為逆變器輸出電流基波分量的dq分量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，所述對(duì)基波域逆變器瞬時(shí)有功和無(wú)功采用虛擬同步電機(jī)控制，得到電壓外環(huán)參考電壓的基波分量，包括：

基于基波域逆變器瞬時(shí)有功P^f和無(wú)功Q^f，VSG控制方程為：

式中，P₀為逆變器額定有功，k_ω為有功下垂系數(shù)，ω為逆變器電角速度實(shí)際值，P_ref為逆變器給定參考有功，ω₀為逆變器額定電角速度，J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D為VSG控制阻尼系數(shù)，U₀為逆變器額定電壓幅值，n_Q為無(wú)功下垂系數(shù)，Q₀為逆變器額定無(wú)功，U_ref為逆變器給定參考電壓幅值；k_u為PCC電壓調(diào)節(jié)系數(shù)；

根據(jù)式(5)可得VSG給定的基波域電壓參考值為：

式中，θ為逆變器相角，t表示時(shí)間，為逆變器初始相角；

進(jìn)一步引入基波域虛擬阻抗得到電壓外環(huán)參考電壓的基波分量為：

其中，基波域虛擬阻抗為的電阻部分，為的電感部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含非線性負(fù)荷孤島微電網(wǎng)諧波抑制的逆變器控制方法，其特征是，所述基于獲得的PCC電壓和逆變器輸出電流的諧波分量，引入自適應(yīng)諧波補(bǔ)償環(huán)和諧波虛擬阻抗相結(jié)合，得到電壓外環(huán)參考電壓的諧波分量，包括：

基于獲得的PCC電壓和逆變器輸出電流的諧波分量，引入自適應(yīng)諧波補(bǔ)償環(huán)，得到自適應(yīng)諧波補(bǔ)償環(huán)得到的補(bǔ)償量；

基于自適應(yīng)諧波補(bǔ)償環(huán)得到的補(bǔ)償量和逆變器輸出電流的諧波分量，引入諧波虛擬阻抗相結(jié)合，得到電壓外環(huán)參考電壓諧波分量。