一种多逆变器并联接入弱电网的多重谐振抑制方法，基于多个相同型号含LCL滤波器的电流源型逆变器并联系统，其传递函数的谐振频率处出现谐振尖峰的原理，通过LCL滤波电路电容电压反馈的有源陷波器控制，在每个逆变器的电流控制环前向通道中引入电容电压反馈量，并将该反馈量所在的闭环环节整定成陷波器特性，实现基于陷波器的有源校正，在多重的谐振频率处实现负的谐振尖峰，从逆变器内部将谐振点处的信号屏蔽。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抑制接入弱电网系统多逆变器的多重谐振方法。
技术介绍
随着光伏发电的不断发展，大规模逆变器以电流源形式接入弱电网并网运行成为 一种趋势。弱电网以其较大的网络阻抗和较小的短路容量为特点，导致接入的多逆变器相 互影响。对于相同型号的带有LCL形式滤波器的逆变器接入，其相同的设备参数导致发生 具有规律性的谐振现象：并网侧电流出现两个很明显的谐振点频率谐波，此谐振点一个固 定不变，而另一个随着逆变器并联数量的增多而向低频移动。为了抑制谐振频率处发生的 并联谐振，国内外已有广泛研究，提出了无源阻尼法、有源阻尼法等谐振抑制方法，但无源 阻尼法由于引入了物理元件，带来不必要的损耗；有源阻尼法是用控制的方法实现虚拟阻 抗的作用。但是，对于两个谐振点工况的谐振抑制方法还未见有研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提出一种多重谐振抑制方法。本专利技术应用 于以电流源形式并联接入弱电网的多逆变器，可以有效降低多个谐振频率点处较高的谐波 含量。 本专利技术基于多个相同型号含LCL形式滤波器的电流源型逆变器并联系统，其传递 函数的谐振频率处出现谐振尖峰的原理，在每个逆变器的电流控制环前向通道中引入电容 电压反馈量，并将该反馈量所在的闭环环节特性整定成陷波器特性，在谐振频率处实现负 的谐振尖峰，从逆变器内部屏蔽该谐振点处的信号，实现基于陷波器的有源阻尼；该陷波器 的陷波频率在以谐振峰频率为中心值所确定的阈值范围内。 本专利技术可以很好的抑制逆变器出口 LCL电路谐振峰的问题，有效提高逆变器控制 系统的稳定性，抑制多个不同频率点的谐振发生，对于其他有效频段的含量则无抑制作用。 本专利技术通过含LCL形式滤波器的电流源型逆变器的控制系统实现。所述的控制系 统包括锁相单元、并网电流谐波检测单元和电流变换单元、电容电压检测变换环节、有源校 正环节、电流跟踪控制环节、指令电流计算及变换单元以及PWM指令生成单元。 所述电流源型逆变器控制系统的的并网电流谐波检测单元和电流变换单元采集 并网电流，将并网电流i a、ib、i。通过坐标变换变为α β 0轴系分量，然后根据锁相单元的输 出相角Θ对并网电流进行α βθ-dq的坐标变换，得到dq轴系的实时电流信号，并提取出 谐振频率ω ;电容电压检测变换环节输出的电容电压Uyb。结合锁相单元的输出相角Θ，通 过abc-a βθ-dq轴系变换成Uedq信号；有源校正环节接收来自并网电流谐波检测单元和电 流变换单元的谐振频率信号ω i、ω 2和电容电压检测变换环节的电容电压U _信号，针对不 同的谐振频率信号ω i、ω 2经传递函数作用后，输出对应的中间控制信号U ^UP U ^ Uy2，所述的传递函数表达式如下： 公式中，Utldq为电容电压的dq轴系分量，U _为经过传递函数L(s)作用的输出电 压信号。Kd、Td、α为传递函数L(S)的比例系数、时间系数及微分项系数，可根据谐振频率 ω定义参数间关系： 电流跟踪控制环节输入的指令电流与实际并网电流i dq做差，经PI控制器后 输出控制电流idl、iql;指令电流计算及变换单元接收来自于有源校正环节的输出控制信号 1^12、1^12和电流跟踪控制环节的控制电流^、％1信号，控制电流^、％ 1分别与有源校正 环节的输出控制信号l^_dl2、Uy12做差，做差后的信号经过坐标变换输出至PffM指令生成单 元，PffM指令生成单元输出的PffM信号驱动所述功率开关管产生期望的输出电流。输出到 PWM生成器的指令信号已有效降低谐振频率信号的含量。 所述的有源校正环节通过电容电压反馈量经传递函数L(S)变换后输出控制变 量，与常规电流控制器出口侧信号叠加，能够得到多组控制信号对应多个谐振峰频率，实现 多重谐振的抑制。 本专利技术不需要额外加装硬件设备，有很强的可行性，可代替无源阻尼，有效降低硬 件成本和功耗；也解决了其他方法单纯抑制一个频率谐振或者全频率段抑制的问题。【附图说明】 图1为多逆变器并联接入弱电网系统的电路及控制方法原理图； 图2为逆变器控制系统框图； 图3多逆变器并联谐振抑制控制系统框图。【具体实施方式】 以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本专利技术。 如图1所示，本专利技术所应用的多个含LCL滤波器的电流源型逆变器并联系统包括 弱电网系统10、多个带有控制系统30的电流源型逆变器20。本专利技术多重谐振抑制方法通 过每个逆变器的控制系统30实现。 控制系统30输出的开关信号输入对应电流源型逆变器20的功率开关管203中， 多个电流源型逆变器20并联接至弱电网系统10。 所述的弱电网系统10可以等效为理想电压源101和阻感线路102串联的物理模 型。 所述的多个电流源型逆变器由直流侧电压源201、支撑电容202、功率开关管203、 LCL输出滤波器204和电压测量单元205组成。所述LCL输出滤波器204的硬件结构可以 是LC滤波器连接输出变压器等效构成，也可以是单纯LCL输出滤波器，也可以是LCL滤波 器连接输出变压器等效构成。 所述直流侧电压源201与直流支撑电容202并联相连，并联连接至功率开关管203 的直流输入侧，功率开关管203的三相交流输出侧分别连接三相LCL输出滤波器204,滤波 器204的输出端连接至弱电网系统的阻感线路端102,滤波器电容端电压测量单元205检测 电容电压，并将信号输出至控制器30的电容电压检测变换环节303中。 所述的控制系统30包括锁相单元301、并网电流谐波检测单元和电流变换单元 302、电容电压检测变换环节303、有源校正环节304、电流跟踪控制环节305、指令电流计算 及变换单元306以及PffM指令生成单元307。 并网逆变器的常规电流环控制方式如图2所示，给定控制电流与实际反馈电流 k做差后，经内环电流控制器Ge (s)作用后的控制量直接输入到PffM控制器中，输出逆变器 出口侧电压u经LCL电路作用后，以1形式反馈至输入端。 本专利技术在常规电流环控制方法的基础上增加了有源校正环节，完成并网电流的 多重谐振抑制。其中，弱电网系统10线电压有效值为380VAC，电网等效阻抗102为Lg = 0.0 lmH，多电流源型逆变器20并联数量为n，LC滤波器参数为L1= 0. 25mH、C = 369uF，变 压器折算到380V的等效漏感为L2= 当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多逆变器并联接入弱电网的多重谐振抑制方法，其特征在于，所述的多重谐振抑制方法基于多个相同型号含LCL形式滤波器的电流源型逆变器并联系统，其传递函数的谐振频率处出现谐振尖峰的原理，在每个逆变器的电流控制环前向通道中引入LCL电容电压反馈量，并将该反馈量所在的闭环环节整定成陷波器特性，实现基于陷波器的有源阻尼；该陷波器的陷波频率在以谐振峰频率为中心值所确定的阈值范围内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段江曼，许洪华，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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