[發(fā)明專利]基于自適應IIR濾波環(huán)節(jié)的LCL型SAPF魯棒電流控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210150992.0
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114513006A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊磊;趙力航;陳新琪;張浙波;許林波;趙慧勉;于穎;修夢菲;傅雨荷
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02J3/24
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.基于自適應IIR濾波環(huán)節(jié)的LCL型SAPF魯棒電流控制方法，其特征在于，所述方法包括：逆變側(cè)電流控制回路、電網(wǎng)電流控制回路和公共耦合點電壓前饋支路；

所述逆變側(cè)電流控制回路采用基于LCL初始諧振頻率f_r0離線自適應的IIR延遲補償環(huán)節(jié)G_IIR1(z)來調(diào)節(jié)逆變側(cè)電流i_inv，使其準確跟隨逆變側(cè)電流參考值i_inv^*；

所述電網(wǎng)電流控制回路采用電網(wǎng)電流控制器G_ch(z)來準確調(diào)節(jié)電網(wǎng)電流i_s的諧波分量，使其跟隨電網(wǎng)諧波電流參考值i_sh^*＝0；所述電網(wǎng)電流控制器由比例單元和高頻諧振單元級聯(lián)而成，表達式為

其中，K_pf為諧波比例增益；K_rn、φ_n、ω_n分別為各高頻諧振單元的諧振增益、補償相角和諧振角頻率；ω_n＝nω₁，n＝6k±1是諧波次數(shù)，k∈[1,2,3,4]；T_s為采樣周期；

所述公共耦合點電壓前饋支路采用基于諧波含量在線自適應的IIR濾波前饋環(huán)節(jié)G_IIR2(z)與公共耦合點電壓u_g相乘，將其輸出疊加至其他電流控制器輸出中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應IIR濾波環(huán)節(jié)的LCL型SAPF魯棒電流控制方法，其特征在于，所述LCL初始諧振頻率f_r0的表達式為

其中，L₁、L₂、C_f分別為LCL濾波器的逆變側(cè)電感、網(wǎng)側(cè)電感和濾波電容；

所述IIR延遲補償環(huán)節(jié)G_IIR1(z)的表達式為

其中，a₁、a₂為延遲補償系數(shù)；K_piinv為增益系數(shù)，其穩(wěn)定取值上限可由逆變側(cè)電流環(huán)路增益T_iinv(z)的閉環(huán)根軌跡得到；所述逆變側(cè)電流環(huán)路增益的表達式為

其中，b₁和b₂為階數(shù)系數(shù)，其取值由LCL初始諧振頻率離線自適應律確定；所述離線自適應律為

逆變側(cè)電流反饋的有源阻尼區(qū)域由逆變側(cè)電流反饋等效阻抗Z_eq(ω)的電阻部分決定，所述等效阻抗的表達式為

其中，R_eq(ω)為Z_eq(ω)的電阻部分，R_eq(ω)為Z_eq(ω)的感抗部分，ω為角頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應IIR濾波環(huán)節(jié)的LCL型SAPF魯棒電流控制方法，其特征在于，所述IIR濾波前饋環(huán)節(jié)G_IIR2(z)的表達式為

其中，T_s為采樣周期；ω_Lp1為第一低通截止頻率，選取為SAPF的最高諧波補償角頻率；ω_Lp2為第二低通截止頻率，選取為200～400Hz；m₁和m₂為階數(shù)系數(shù)；

所述公共耦合點電壓的諧波含量由離散傅里葉變換計算得到，表達式為

其中，第i次諧波電壓幅值u_gi的表達式為

其中，m為整數(shù)；f_i為i次諧波電壓頻率，f_i＝i·f₁，f₁為基波電壓頻率；N＝f_s/f₁，f_s為采樣頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于自適應IIR濾波環(huán)節(jié)的LCL型SAPF魯棒電流控制方法，其特征在于，所述m₁和所述m₂取值由諧波含量在線自適應律確定，所述諧波含量在線自適應律可分成啟動在線自適應律和并網(wǎng)在線自適應律。