[發明專利]基于改進型有源阻尼法的光伏逆變器集群諧振抑制方法

有效

• 申請號: 202110625062.1
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113285625B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李圣清;谷欣鵬;李小寶
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/088;H02M1/12;H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了基于改進型有源阻尼法的光伏逆變器集群諧振抑制方法，包括：通過基于PI控制器下電容電流內環，電網電流外環的雙閉環控制，形成光伏并網系統；在所述光伏并網系統中加入改進型有源阻尼控制系統進行前饋補償，抑制光伏逆變器集群諧振。本發明在有源阻尼法的基礎上，提出了一種改進型有源阻尼諧振抑制法，在濾波器和電容電流反饋之間增加一個改進型并聯前饋補償阻尼器，通過在控制系統參考電壓點上形成有源阻尼回路，其結構提高了逆變器系統控制帶寬和有效諧波補償范圍，對光伏并網逆變器系統諧振能夠有效抑制，使光伏并網系統運行更穩定。

技術領域

本發明屬于光伏逆變器集群諧振抑制技術領域，涉及一種基于改進型有源阻尼法的光伏逆變器集群諧振抑制方法。

背景技術

為了減少光伏并網逆變器集群諧振，系統大多采用LCL濾波器，和網側阻抗形成高階電網絡系統，存在系統固有諧振尖峰，稱其為自身諧振；當逆變器集群接入電網后，多逆變器并聯還會導致系統發生并聯諧振。

2008年第27期的《中國電機工程學報》中《一種用于配電系統諧振抑制及諧波治理的新型PAPF控制方法.》一文中提出了一種有源濾波器并聯的控制方式，在諧波補償的同時再對系統諧振進行抑制。2015年第35期的《中國電機工程學報》中《光伏并網逆變器集群的諧振原因及其抑制方法》一文中提出有源電導法抑制逆變器低次諧波電流，并對系統諧振進行抑制。2018年第42期的《電網技術》中《光伏集群逆變器的諧振機理及抑制技術研究》一文中提出在PCC點處加入RC阻尼器，對光伏多逆變器系統諧振尖峰進行了抑制。

上述前兩個方法都是只對單逆變器光伏系統進行驗證，沒有研究多逆變器下并網產生的諧振。第三個方法增加了經濟運行成本，很可能會造成系統更大的損耗。

因此，針對逆變器集群并網諧振問題，目前國內外還對其抑制有效性進行探索。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種至少部分解決上述技術問題的基于改進型有源阻尼法的光伏逆變器集群諧振抑制方法。

本發明實施例提供基于改進型有源阻尼法的光伏逆變器集群諧振抑制方法，包括：

通過基于PI控制器下電容電流內環，電網電流外環的雙閉環控制，形成光伏并網系統；

在所述光伏并網系統中加入改進型有源阻尼控制系統進行前饋補償，抑制光伏逆變器集群諧振。

進一步的，在所述光伏并網系統中加入改進型有源阻尼控制系統進行前饋補償，抑制光伏逆變器集群諧振，包括：

在所述光伏并網系統中加入改進型有源阻尼控制系統；

根據前饋補償傳遞函數，得到所述改進型有源阻尼控制系統的控制器傳遞函數；

根據單逆變器側輸出電壓U_i(s)到電網側電感電流i_{2_1}(s)的傳遞函數和單逆變器側輸出電壓U_i(s)到LCL濾波器電容電流i_C1(s)的傳遞函數，計算出所述電網側電感電流i_{2_1}(s)和所述LCL濾波器電容電流i_C1(s)；

將所述LCL濾波器電容電流i_C1(s)作為阻尼電容電流i_C1(s)進行前饋補償，抑制光伏逆變器集群諧振。

進一步的，所述前饋補償傳遞函數為前饋補償器K(s)采用一階高通濾波器復頻域下K(s)的傳遞函數：

其中公式(1)中，k_rc為所述高通濾波器的增益，ω_rc為所述高通濾波器的截止頻率。