申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-07-07

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115133552B

主分类号：H02J3/24

分类号：H02J3/24;H02J3/38;H02M7/5395;H02M7/5387

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.09.30#公开

摘要：本发明公开了一种多逆变器并网系统谐振实时自适应抑制方法，属于电网电能质量控制技术领域。该方法使用滑窗FFT算法获取并网电压的谐振信息，能够节省很多计算时间，保证谐振信息的实时检测效率。针对多逆变器并网系统中谐振点的谐振频率fh以及谐振分量在不断变化的情况，谐振抑制模块仅在谐振频率fh处有较小增益，不影响其余频率处控制特性，并且通过谐振分量自适应函数GA，根据电压谐振分量实时自适应谐振抑制模块的抑制程度，相较于结构确定的谐振抑制策略，该方法能够有效提升多逆变器并网系统稳定性。

主权项：1.一种多逆变器并网系统谐振实时自适应抑制方法，应用该方法的多逆变器并网系统为高比例新能源发电系统，包含三相电网阻抗、三相电网和并联在公共耦合点处的N台拓扑结构相同的并网逆变器，N为大于1的整数；将N台并网逆变器中的任一个并网逆变器记为逆变器i，i＝1,2,...,N，所述逆变器i的主电路拓扑结构包括直流侧电压源、三相全桥逆变电路、三相LC滤波器，所述三相LC滤波器包括滤波电容C、滤波电感L1和滤波电阻Rd；所述直流侧电压源与三相全桥逆变电路并联，三相全桥逆变电路的输出端与三相LC滤波器的一端相连，N台三相LC滤波器的另一端并联后接入公共耦合点PCC，并依次与三相电网阻抗和三相电网串联；其特征在于，所述抑制方法在逆变器i的控制周期T内均进行一轮谐振检测与提取、并网控制计算、谐振自适应抑制计算，根据每台逆变器谐振频率调整谐振抑制策略的结构，对不断变化的谐振进行抑制，且考虑实时变化的谐波含量，自适应改变谐振抑制策略的抑制程度，具体步骤包括：步骤1，给定采样频率fs，采样一个控制周期T内由滤波器i流入公共耦合点PCC的三相电流，并将其中任意一个记为三相电流采样值IPCCt，采样一个控制周期T内滤波电容C的输出端电压，并将其中任意一个记为三相电压采样值UPCCt，t为控制周期T内的任一个采样时刻；将采样得到的所有三相电压采样值UPCCt按照采样时刻的顺序存入一个三相电压序列Yu，其中每一个三相电压采样值UPCCt作为三相电压序列Yu中的一个电压数据点；步骤2，给定滑动窗口WM，用滑动窗口WM采集三相电压序列Yu中的一个片段并记为电压序列uMt，电压序列uMt定义为：uMt＝{UPCCt-M+1，UPCCt-M+2，…，UPCCt-1，UPCCt}其中，M为电压序列uMt中电压数据点的个数，UPCCt-M+1为t-M+1时刻采样得到的三相电压采样值，UPCCt-M+2为t-M+2时刻采样得到的三相电压采样值，UPCCt-1为t-1时刻采样得到的三相电压采样值；步骤3，电压序列uMt经过傅里叶变换，得到t时刻的傅里叶变换值Utk，其表达式为： 其中，k是傅里叶变换值的序号，k＝0,1,...M-1，j是柯西主值，m是电压序列uMt中任一个数据点的序号，m＝0,2,...M-1；步骤4，通过t时刻的傅里叶变换值Utk得到逆变器i实时变化的谐振频率fh和该谐振频率处的电压谐振分量其表达式为： 步骤5，通过实时变化的谐振频率fh和该谐振频率处的电压谐振分量设计能够实时自适应谐振频率fh的谐振抑制模块其表达式为： 式中，s为拉普拉斯算子，GA为谐振分量自适应函数，Un为逆变器i的额定电压，S为逆变器i的额定容量；步骤6，求电流指令的谐振前馈分量其计算式为： 步骤7，通过电流控制得到逆变器i三相调制电压，并经过SVPWM调制生成并网逆变器功率器件的开关信号，具体实现过程包括：1对步骤1中得到的三相电压采样值UPCCt经过双广义积分锁相环PLL得到公共耦合点PCC处的电压相角θ1，然后对三相电流采样值IPCCt和谐振前馈分量进行坐标变换，得到dq坐标系下的电流分量id、iq和dq坐标系下的谐振前馈分量其坐标变换式分别为： 2通过PI调节器得到dq坐标系下的调制电压信号umd和umq，其计算公式为： 式中，Kp为PI调节器的比例控制系数，Ki为PI调节器的积分控制系数，id_ref为给定的d轴电流分量参考值，iq_ref为给定的q轴电流分量参考值；3对dq坐标系下的调制电压信号umd和umq进行坐标变换，得到三相静止坐标系下的调制电压Um，其表达式为： 4通过调制电压Um进行SVPWM调制，生成并网逆变器功率器件的开关信号，控制三相全桥逆变电路，将电能输送到三相电网。

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百度查询： 合肥工业大学 一种多逆变器并网系统谐振实时自适应抑制方法

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