[發(fā)明專利]微網(wǎng)逆變器控制方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110576270.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN113489357B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周子奇;馮煒;過亮;莊圣倫;孫素娟;孔祥梅;曲慧星;錢爽;單馨;張平;徐志英;王鵬;丁然;王靖然;徐海翔;王若陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/48
• 分類號(hào): H02M7/48;H02M1/12;H02M7/483;H02J3/38
• 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: 史俊軍

本發(fā)明公開了一種微網(wǎng)逆變器控制方法，包括對(duì)電容電壓、電網(wǎng)相電壓、注入負(fù)荷電流和注入電網(wǎng)電流進(jìn)行采樣；將采樣的電容電壓、電網(wǎng)相電壓、注入負(fù)荷電流和注入電網(wǎng)電流輸入預(yù)先設(shè)計(jì)的新單環(huán)控制模型，進(jìn)行微網(wǎng)逆變器控制；其中，新單環(huán)控制模型為：在傳統(tǒng)單環(huán)控制模型的基礎(chǔ)上，將上一采樣周期的調(diào)制電壓按反饋比例系數(shù)反饋回控制環(huán)路中。同時(shí)公開了相應(yīng)的系統(tǒng)。本發(fā)明將上一采樣周期的調(diào)制電壓按反饋比例系數(shù)反饋回控制環(huán)路中，從而偏移臨界頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)諧振頻率變化的魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)逆變器控制方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算設(shè)備，屬于新能源并網(wǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

基于電壓控制的電壓源型逆變器已被廣泛用于許多電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中，例如50/60Hz不間斷電源(UPS)、400Hz飛機(jī)用地面電源單元(GPU)和分布式發(fā)電(DG)等。這些應(yīng)用中通常需要LC型輸出濾波器，以抑制逆變器的開關(guān)紋波并提供高質(zhì)量的輸出電壓。若考慮變壓器漏感與電網(wǎng)阻抗的存在，則其將與LC濾波器組成LCL濾波器。LCL型濾波器的使用帶來了諧振問題，這給控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此如何對(duì)電壓控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，關(guān)系電壓源型逆變器運(yùn)行質(zhì)量的好壞。

電壓?jiǎn)苇h(huán)控制方法(簡(jiǎn)稱“單環(huán)控制方法”)具有控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省電容電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)，成為了最近研究的熱點(diǎn)。然而由于數(shù)字控制帶來的固有延遲，使得控制產(chǎn)生了一個(gè)臨界頻率，當(dāng)LCL濾波器的諧振頻率高于或低于該頻率時(shí)，電壓控制參數(shù)有著不同的設(shè)計(jì)范圍，因此傳統(tǒng)單環(huán)控制方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)諧振頻率變化的魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種微網(wǎng)逆變器控制方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算設(shè)備，解決了背景技術(shù)中披露問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

微網(wǎng)逆變器控制方法，包括：

對(duì)電容電壓、電網(wǎng)相電壓、注入負(fù)荷電流和注入電網(wǎng)電流進(jìn)行采樣；

將采樣的電容電壓、電網(wǎng)相電壓、注入負(fù)荷電流和注入電網(wǎng)電流輸入預(yù)先設(shè)計(jì)的新單環(huán)控制模型，進(jìn)行微網(wǎng)逆變器控制；其中，新單環(huán)控制模型為：在傳統(tǒng)單環(huán)控制模型的基礎(chǔ)上，將上一采樣周期的調(diào)制電壓按反饋比例系數(shù)反饋回控制環(huán)路中。

新單環(huán)控制模型為，在傳統(tǒng)單環(huán)控制模型的基礎(chǔ)上，將本次采樣周期的PR控制輸出與按反饋比例系數(shù)反饋的上一采樣周期調(diào)制電壓的差值作為本次采樣周期的調(diào)制電壓。

設(shè)計(jì)新單環(huán)控制模型的具體過程為，

構(gòu)建新單環(huán)控制模型；

對(duì)新單環(huán)控制模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析，獲得反饋比例系數(shù)的約束條件；

根據(jù)反饋比例系數(shù)的約束條件和預(yù)設(shè)的諧振頻率上限，獲得新單環(huán)控制模型的控制參數(shù)。

對(duì)新單環(huán)控制模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析，獲得反饋比例系數(shù)的約束條件，具體過程為，

對(duì)新單環(huán)控制模型的開環(huán)傳遞函數(shù)的分母進(jìn)行w變換，根據(jù)勞斯判據(jù)，獲得反饋比例系數(shù)的約束條件。

新單環(huán)控制模型的開環(huán)傳遞函數(shù)為，

其中，z表示z域；T_o(z)為開環(huán)傳遞函；G_PR(z)為PR控制的傳遞函數(shù)；P為反饋比例系數(shù)；K_PWM為PWM調(diào)制等效增益系數(shù)；L₁為微網(wǎng)逆變器側(cè)電感；L_g為微網(wǎng)逆變器網(wǎng)側(cè)電感；T_s為采樣周期；ω_rg為L(zhǎng)CL濾波器的諧振頻率。

反饋比例系數(shù)的約束條件為，

其中，P為反饋比例系數(shù)。