[發明專利]一種自適應頻率耦合振蕩抑制裝置的控制方法

有效

• 申請號: 202110463462.7
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113036767B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 楊苓;許家浩;陳思哲;張桂東;王裕;章云
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 深圳紫辰知識產權代理有限公司 44602
• 代理人: 李思嘉

1.一種自適應頻率耦合振蕩抑制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)光伏為主電路的能量源，通過主電路逆變器之后得到三相交流電，三相交流電經過主電路濾波電感L_i和電網電感L_g后匯入電網u_gabc；

2)主電路直流電壓環檢測直流電容C_dc兩端電壓得到直流側電壓U_dc，與直流電壓基準值U_dc0相減后經過直流電壓環PI控制器G_v(s)得到主電路電流環d軸電流的基準值i_d0，其中，G_v(s)的表達式為：k_pv是PI控制器的比例系數，k_iv是PI控制器的積分系數；

3)主電路鎖相環通過對電網電壓u_gabc的Park變換得到電網電壓d軸分量u_d和電網電壓q軸分量u_q，電網電壓q軸分量u_q通過鎖相環PI控制器G_PLL(s)得到電網電壓的角度θ_PLL，其中，G_PLL(s)的表達式為：k_pPLL是PI控制器的比例系數，k_iPLL是PI控制器的積分系數；

4)主電路電流環檢測經過電網電感L_g的電網電流i_gabc，將其進行Park變換得到電網電流d軸分量i_d和電網電流q軸分量i_q，其中，d軸電流的基準值i_d0與電網電流d軸分量i_d相減之后經過PI控制器G_di(s)得到信號A_d，再與電網電流q軸分量i_q乘以解耦系數Q_j的值進行相減得到逆變器驅動電壓的d軸分量u_id；q軸電流的基準值i_q0與電網電流q軸分量i_q相減之后經過PI控制器G_qi(s)得到信號A_q，再與電網電流d軸分量i_d乘以解耦系數Q_j的值進行相加得到逆變器驅動電壓的q軸分量u_iq，將u_id和u_iq進行Park反變換得到主電路逆變器的驅動電壓u_iabc，驅動電壓u_iabc再與三角載波比較得到主電路逆變器的調制信號，其中，G_di(s)和G_qi(s)的表達式為k_pi是PI控制器的比例系數，k_ii是PI控制器的積分系數；

5)抑制裝置檢測環檢測電網電流i_gabc，將其分別與三相正弦信號s_abc和三相余弦信號c_abc相乘，分別經過低通濾波器后得到六個信號P₁₁、P₁₂、P₂₁、P₂₂、P₃₁、P₃₂，其中，i_ga×s_a+i_gb×s_b+i_gc×s_c后經過低通濾波器得到P₁₁，i_ga×s_a+i_gb×s_c+i_gc×s_b后經過低通濾波器得到P₁₂，i_ga×c_a+i_gb×c_b+i_gc×c_c后經過低通濾波器得到P₂₁，i_ga×c_a+i_gb×c_c+i_gc×c_b后經過低通濾波器得到P₂₂，i_ga×s_a+i_gb×s_a+i_gc×s_a后經過低通濾波器得到P₃₁，i_ga×c_a+i_gb×c_a+i_gc×c_a后經過低通濾波器得到P₃₂，P₁₁與P₂₁經過不同的數學運算分別得到i_a1、i_b1、i_c1，其運算過程分別為：P₁₂與P₂₂經過不同的數學運算分別得到i_a2、i_b2、i_c2，其運算過程分別為：P₃₁與P₃₂經過數學運算得到i_a3、i_b3、i_c3，其運算過程分別為：于是可以得到三個相位的電網基準電流i_g0abc：i_g0a＝i_a1+i_a2+i_a3、i_g0b＝i_b1+i_b2+i_b3、i_g0c＝i_c1+i_c2+i_c3；

6)抑制裝置控制環檢測由主電路逆變器產生的，經過主電路濾波電感的電流i_iabc，并將其與電網基準電流i_g0abc相減，得到由主電路逆變器產生的諧波電流i_habc；接著檢測由自身產生的抑制電流i_sabc，將其與諧波電流i_habc相減，所得到的信號經過抑制裝置控制環的PI控制器S_i(s)得到抑制裝置的驅動電壓u_sabc，驅動電壓u_sabc再與三角載波比較得到抑制裝置的調制信號，抑制裝置在調制信號的作用下產生電流，經過抑制裝置濾波電感后成為抑制電流i_sabc，其中，S_i(s)的表達式為k_ps是PI控制器的比例系數，k_is是PI控制器的積分系數；

7)在引入抑制裝置后，電網電流i_gabc＝i_iabc+i_sabc，在抑制裝置產生的抑制電流i_sabc的作用下，電網電流i_gabc的畸變率相比于主電路逆變器產生電流i_iabc得到了降低，改善了電網的電能質量。