[發明專利]微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110506824.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113224793B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳燕東;王自力;伍文華;徐元璨;孫傳財;熊宇峰;門筱希;張雨祥
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02J3/24
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 王娟;馬強

1.一種微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、計算各臺逆變器的諧波功率；

S2、利用下式計算第i個逆變器輔助控制分量u_H,i：

其中，C_H為耦合系數；a_ij為通訊權重，若第i個逆變器和第j個逆變器之間有通信鏈路通信，則a_ij＞0，否則a_ij＝0；b_i、b_j分別表示和第i個逆變器功率容量、第j個逆變器功率容量成反比的系數，分別表示第i個逆變器和第j個逆變器的諧波功率，表示的鄰接點集合；第i個逆變器的阻抗重塑因子k_ci表達式為：k_ci＝(k_p+k_i/s)u_H,i；其中，k_p是PI控制器的比例系數，k_i是PI控制器的積分系數，s為復頻率；

S3、利用所述第i個逆變器輔助控制分量u_H,i計算第i個逆變器的阻抗重塑因子，并利用所述阻抗重塑因子計算諧波電流補償分量指令值，進而獲得逆變器開關管的占空比信號。

2.根據權利要求1所述的微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法，其特征在于，步驟S1的具體實現過程包括：將逆變器輸出電流i_o經過多旋轉坐標，得到諧波電流分量結合逆變器輸出電容電壓u_o，計算出諧波功率計算公式為：

其中，表示逆變器輸出電壓基波分量的有效值，表示逆變器輸出電流第h次諧波分量的有效值。

3.根據權利要求1所述的微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法，其特征在于，k_p取值范圍為0.1≤k_p≤10，k_i取值范圍為10≤k_i≤150。

4.根據權利要求1所述的微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法，其特征在于，步驟S3的具體實現過程包括：

1)將電壓外環的參考指令u_ref和電容電壓u_o相減得到差值e_u，將e_u送入多諧振準PR控制器，準PR控制器的輸出經限幅后，獲得電流內環控制的電流指令I_ref：k_PU是準PR控制器的比例系數，k_r為諧振系數，ω_c為準PR控制器的截止頻率，ω_f表示基波角頻率；h表示諧波次數；

對于任一臺逆變器，該逆變器輸出電流i_o的諧波電流分量經過前饋補償控制，得到諧波電流補償分量乘以該逆變器的阻抗重塑因子k_c，得到諧波電流補償分量指令值

2)將諧波電流補償分量指令值和電流內環控制的電流指令I_ref相加，得到電流內環參考指令

3)將電流內環參考指令減去所述逆變器的逆變側輸出電流i_L得到差值e_i，將e_i送入比例控制器，獲得SPWM調制信號D_a、D_b、D_c；

4)對SPWM調制波D_a、D_b、D_c和三角載波進行雙極性調制，得出開關管的占空比信號。

5.根據權利要求4所述的微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制方法，其特征在于，電壓外環的參考指令u_ref的計算過程包括：將逆變器側電流輸出電流i_L、輸出電容電壓u_o經過瞬時功率計算，得到有功功率P和無功功率Q，經過下垂控制幅值E和角頻率ω，得到電壓外環參考指令u_ref表達式為：

u_ref＝E·sin(∫ωdt)。

6.一種微電網多逆變器并聯自適應諧波阻抗重塑控制系統，其特征在于，包括計算機設備；所述計算機設備被配置或編程為用于執行權利要求1～5之一所述方法的步驟。