【技术实现步骤摘要】
一种基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法
[0001]本专利技术涉及电力电子技术系统的主回路设计
,特别涉及一种基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法。
技术介绍
[0002]并网逆变器是分布式发电技术中的重要构成部分,LCL滤波器是并网逆变器中的关键部分,用于滤除并网逆变器中的开关谐波,能够有效提升并网逆变器性能,但是其固有的谐振特性给逆变器的稳定性带来了巨大的挑战。现有抑制谐振的阻尼方案主要为有源阻尼和无源阻尼,在实际应用中,经常将两者混合使用。
[0003]设计合适的阻尼参数能够最大限度的发挥阻尼方案的性能,而现有的阻尼参数设计方案缺少通用性,在实际应用中受到限制。
[0004]基于此,提出本专利技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,可保证系统的稳定性,同时具有广泛的适用性,可广泛适用于有源阻尼和无源阻尼的多种组合方式。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0007]一种基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,包括如下步骤:
[0008](1)设计无源阻尼参数;
[0009](2)确定PR控制器参数;
[0010](3)确定临界电网阻抗值;
[0011](4)设计有源阻尼参数;
[0012]所述无源阻尼参数和有源阻尼参数均在电网阻抗最大的情况下进行设计;
[0013]其中步骤(4)设计有源阻尼参数中,包括基于滤波器电流反馈的 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)设计无源阻尼参数;(2)确定PR控制器参数;(3)确定临界电网阻抗值;(4)设计有源阻尼参数;所述无源阻尼参数和有源阻尼参数均在电网阻抗最大的情况下进行设计;其中步骤(4)设计有源阻尼参数中,包括基于滤波器电流反馈的有源阻尼参数设计、电压反馈的有源阻尼参数设计、以及基于陷波器的有源阻尼参数设计;其中,基于滤波器电流反馈的有源阻尼参数设计和电压反馈的有源阻尼参数设计的方法为:根据闭环传递函数的特征方程设计闭环谐振极点阻尼系数,代入闭环传递函数的特征方程,得到新的特征方程,并采用迭代的扫描极点位置优化算法,使闭环谐振极点的阻尼系数最大化。2.根据权利要求1所述的基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,其特征在于,所述步骤(1)设计无源阻尼参数,具体包括如下:(11)通过等效电路法将高阶滤波器化简成LCL滤波器;(12)计算等效电路中每条支路等效电容量C
j
;(13)计算阻尼支路电容C
d
和滤波电容C
f
的比值a
c
对谐振点的品质因数和阻尼损耗的影响;(14)根据品质因数和阻尼损耗的关系,在损耗允许的范围内找到a
c
的阀值a
thres
;(15)根据已经配置的电容容量来确定阻尼电容C
d
的值;(16)配置阻尼电阻R
d
,使阻尼支路的谐振频率处在阻尼阻抗呈阻性的频率范围内。3.根据权利要求1所述的基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,其特征在于,所述步骤(2)确定PR控制器,具体包括如下:(21)根据逆变器的开环模型计算出穿越频率ω
c
处的相角;(22)计算出相角相位裕度;(23)相位裕度确定后计算系统最大穿越频率ω
c_max
;(24)利用系统开环増益在ω
c_max
时等于1的关系来求得对应的控制器増益K
p
;(25)根据tan
‑1(ω
c
K
p
/K
r
)≈π/2计算得到PR控制器的谐振增益K
r
。4.根据权利要求1所述的基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,其特征在于,所述步骤(3)确定临界电网阻抗值,具体包括如下:根据电网阻抗变化时开环增益谐振峰值与谐振频率附近增益裕度的变化趋势,当使用网侧电流反馈时,谐振频率附近的稳定裕度随着谐振峰值的增大而逐渐减小,而后又随着谐振峰值的减小而逐渐增大,由此计算出临界电网阻抗值L
cri
。5.根据权利要求1所述的基于极点位置优化的混合阻尼参数设计方法,其特征在于,所述基于滤波器电流反馈的有源阻尼参数...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶杰,张智雄,罗欣,唐其鹏,沈安文,徐金榜,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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