自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法技术方案

一种自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，包括：在LCL型并网逆变器系统中加入超前校正环节，并预先配置超前校正环节的参数；利用小信号注入法实时测量电网感抗值L

Adaptive method to improve the stability of LCL type grid connected inverter system under weak current network

An adaptive method to improve the stability of LCL type grid connected inverter system, weak network conditions include: adding a lead correction link in the system of LCL type grid connected inverter, and pre configured lead correction link parameters; injection method to measure the grid inductance values by using the small signal L

【技术实现步骤摘要】
自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法
本专利技术涉及一种LCL型并网逆变器稳定性的方法。特别是涉及一种基于相位裕度补偿的自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法。
技术介绍
以太阳能、风能等可再生能源为代表的分布式发电系统在电力系统中的应用比重日益增加。并网逆变器作为分布式能源与电网的接口单元，如何提高并网逆变器的稳定性至关重要。LCL滤波器与单L滤波器相比，由于电容支路的增加，使得LCL滤波器对高次谐波呈现高阻抗，具有更好的高次谐波衰减能力。LCL滤波器在总电感值比单L滤波器电感值小得多的情况下，可以实现相同的滤波效果，但LCL滤波的逆变器是一个三阶系统，控制较为复杂，容易产生谐振问题，严重影响并网逆变器的稳定性。近些年来，电力电子装置被大量应用于电网，由此产生的很多非线性负载给电网带来了谐波污染问题，使电网条件变得更为恶劣。我国可开发的太阳能、风能等可再生能源主要集中于西北部等偏远地区，为了将可再生能源发电装置产生的电能向用电高峰区输送，并网逆变器与电网之间需要长距离的传输线路和大量的变压装置。长电缆及大量的变压装置使得电网公共耦合点处阻抗较大，此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在LCL型并网逆变器系统中加入超前校正环节，并预先配置超前校正环节的参数；2)利用小信号注入法实时测量电网感抗值L

【技术特征摘要】
1.一种自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在LCL型并网逆变器系统中加入超前校正环节，并预先配置超前校正环节的参数；2)利用小信号注入法实时测量电网感抗值Lg；3)判断是否需要进行超前校正环节参数整定，若不需要则结束，若需要则整定超前校正环节中超前网络的分度系数a和时间常数T，整定超前校正环节的调节系数ka。2.根据权利要求1所述的自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，其特征在于，步骤1)包括：超前校正环节能够补偿LCL型并网逆变器系统中特定频率处的相位，超前校正环节包括两部分：超前网络和超前校正环节的调节系数，超前校正环节的数学模型为Ge(s)，Ge(s)的表达式如下：Ge(s)＝kaGa(s)(1)式中，ka为超前校正环节的调节系数；Ga(s)为超前网络的数学模型，Ga(s)的表达式如下：式中，a为超前网络的分度系数，T为超前网络的时间常数，s为拉普拉斯算子，超前网络在最大超前角频率ωm处，具有最大相角补偿量最大超前角频率ωm的表达式如下：最大相角补偿量的表达式如下：预先配置超前校正环节的参数，令a＝1，T＝1，ka＝1。3.根据权利要求1所述的自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，其特征在于，步骤2)包括：在并网电流的基准电流iref上注入一定幅值的高频测量电流ih，对并网电压upcc和并网电流ig进行FFT分析，分别得到并网电压upcc和并网电流ig在测量频率fh处的分量幅值和分量相位信息，基于所述的分量幅值和分量相位信息通过如下公式计算得到电网感抗值Lg：其中，|upcc(fh)|为并网电压upcc在测量频率fh频率处的分量幅值，∠upcc(fh)为并网电压upcc在测量频率fh频率处的分量相位，|ig(fh)|为并网电流ig在测量频率fh频率处的分量幅值，∠ig(fh)为并网电流ig在测量频率fh频率处的分量相位。4.根据权利要求1所述的自适应提高弱电网条件下LCL型并网逆变器系统稳定性方法，其特征在于，步骤3)包括：(1)计算超前校正环节参数整定前LCL型并网逆变器系统的相角裕量γ0，超前校正环节参数整定前LCL型并网逆变器系统的开环传递函数Go0(s)表示为：式中，ig(s)为并网电流ig的复数域形式，iref(s)为并网电流的基准电流iref的复数域形式，KPWM为脉冲宽度调制的等效增益，Gi(s)为电流控制器的复数域形式，L1、L2、C分别为逆变器侧电感、电网侧电感、滤波电容，Lg为电网感抗，kc为电容电流有源阻尼系数，s为拉普拉斯算子，j为虚数单位；电流控制器Gi(s)的表达式如下：上式中kp为电流控制器Gi(s)的比例调节系数，ki为电流控制器Gi(s)的积分调节系数，。将s＝jωc0代入超前校正环节参数整定前LCL型并网逆变器系统的开环传递函数Go0(s)中，并忽略滤波电容的影响，当|Go0(jwc0)|＝1时，得到超前校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，武昭，张新宗，孙健，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：河北,13