本发明专利技术公开了一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，包括LCL滤波器、光伏系统、储能系统、本地负载和并网逆变器，并网逆变器通过储能系统和光伏系统混合提供直流电；并网逆变器采用双环控制策略，双环控制策略包括并网内环控制和外环控制，并网内环控制包括H∞控制和电压前馈控制，外环控制为PQ功率控制；并网逆变器采用有源阻尼的控制策略抑制LCL滤波器的谐振尖峰；并网逆变器在传输功率的同时抑制本地负载谐波。本发明专利技术进一步降低并网逆变器输出电流的稳态误差，同时逆变器使用多直流源进行供电，在光伏系统的外界环境变化时，也能减弱光伏系统对逆变器的影响，提高逆变器工作的可靠性和稳定性，更好的改善并网电流的电能质量。流的电能质量。流的电能质量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于H
∞
复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法
[0001]本专利技术涉及一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，属于新能源发电及微电网
技术介绍
[0002]由于化石能源逐渐匮乏，因此开发利用可再生能源成为缓解能源危机的关键，由此人们提出了微电网的概念。微电网由分布式电源、储能系统、负荷、与电网连接的电子变换器和控制系统组成，微电网易于控制，能够根据负荷的改变灵活调节发电量，可靠性高，可以并网运行，也可以独立运行。非线性负载接入电网会产生非线性电流，对电力系统的稳定以及安全运行有着很大的危害。目前，采用的治理设备大部分以逆变器为核心，可以有效的实现对负载中谐波电流进行补偿，确保电力系统安全、稳定运行。
[0003]如今微电网大量存在，微电网用作发电后，仍然剩余一定的容量，可以用来实现对电网电能质量的治理。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，可以进一步降低并网逆变器输出电流的稳态误差，同时逆变器使用多直流源进行供电，在光伏系统的外界环境变化时，也能减弱光伏系统对逆变器的影响，提高逆变器工作的可靠性和稳定性，更好的改善并网电流的电能质量。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，包括LCL滤波器、光伏系统、储能系统、本地负载和并网逆变器；
[0006]所述并网逆变器通过储能系统和光伏系统混合提供直流电；
[0007]所述并网逆变器采用双环控制策略，双环控制策略包括并网内环控制和外环控制，并网内环控制为H∞控制和电压前馈控制组成的H∞复合控制，外环控制为PQ功率控制；
[0008]所述并网逆变器采用有源阻尼的控制策略抑制LCL滤波器的谐振尖峰；
[0009]所述并网逆变器在传输功率的同时抑制本地负载谐波。
[0010]优先地，还包括控制器和电网，所述控制器包括H∞复合控制器和储能控制器，所述逆变器输入端电连接光伏系统的输出端，所述逆变器输出端电连接所述LCL滤波器输入端，所述LCL滤波器输出端电连接所述电网，所述本地负载电连接所述LCL滤波器输出端，所述H∞复合控制器输入端电连接LCL滤波器输出端，所述H∞复合控制器输出端电连接所述逆变器，所述储能系统电连接所述光伏系统的输出端，所述储能控制器输入端连接所述逆变器直流侧，所述储能控制器输出端连接电所述储能系统。
[0011]优先地，还包括SVPWM模块，所述SVPWM模块串联在所述H∞复合控制器和所述逆变器之间，所述储能系统包括DC/DC双向变换器和蓄电池，DC/DC双向变换器输入端电连接光伏系统的输出端和储能控制器输出端，DC/DC双向变换器电连接蓄电池。
[0012]优先地，所述PQ功率控制为并网内环控制提供参考电流，参考电流具体计算公式
如下：
[0013][0014]式中，P
ref
和Q
ref
分别为系统给定有功功率和无功功率；u
d
和u
q
分别电网电压在dq坐标下的值，i
d
和i
q
分别为dq坐标下内环控制的参考值。
[0015]优先地，H∞控制包括重复控制内膜M(s)和稳定补偿器C(s)，电压前馈控制的传递函数具体如下：
[0016][0017]式中，k
pwm
为调制波到逆变侧电压的传递函数，L1为逆变侧电感，L2为网侧电感，C为滤波电容，R
d
为阻尼电阻，k
c
为电容电流反馈系数。
[0018]优先地，采用有源阻尼的控制策略来抑制所述LCL滤波器的谐振尖峰，通过电流检测仪表测量所述LCL滤波器的电容电流大小，电容电流经过电容电流反馈环节后的值与H∞复合控制器的输出值作差，作为调制电压。
[0019]优先地，所述并网逆变器在传输功率的同时也能利用其自身的剩余容量对本地负载谐波进行抑制；
[0020]所述本地负载的电流为：
[0021][0022]式中，i
La
、i
Lb
和i
Lc
分别为所述本地负载的三相电流，和分别为所述本地负载三相基波正序有功电流，和分别为所述本地负载三相谐波电流；
[0023]对所述本地负载电流进行谐波抑制时，所述逆变器的输出电流为：
[0024][0025]式中，i
2a
、i
2b
和i
2c
分别为所述逆变器的输出三相电流，I
2a
、I
2b
和I
2c
分别为所述PQ功率控制外环给定的三相基波电流值；
[0026]经过逆变器进行抑制后的并网电流为：
[0027][0028]式中，i
ga
、i
gb
和i
gc
分别为逆变器进行抑制后的并网三相电流。
[0029]优先地，所述并网逆变器通过储能系统和光伏系统混合提供直流电，所述储能系统由储能控制器进行控制，储能控制器具体工作如下：
[0030]当光伏系统产生的功率大于并网逆变器所需功率，在储能控制器检测到蓄电池SOC值低于蓄电池满电时SOC值的30％时，通过控制DC/DC变换器，使得储能系统处于充电状态，储能系统吸收光伏系统剩余功率；在储能控制器检测到蓄电池SOC值高于蓄电池满电时SOC值的80％时，通过控制DC/DC双向变换器，使得储能系统不工作；
[0031]当光伏系统产生的功率等于并网逆变器所需功率时，通过储能控制器控制DC/DC双向变换器，使得储能系统不工作；
[0032]当光伏系统产生的功率小于并网逆变器所需功率，通过储能控制器控制DC/DC双向变换器，使得储能系统处于放电状态，给并网逆变器提供功率。
[0033]本专利技术所达到的有益效果：
[0034]1、可以进一步降低并网逆变器输出电流的稳态误差，同时逆变器使用多直流源进行供电，在光伏系统的外界环境变化时，也能减弱光伏系统对逆变器的影响，提高逆变器工作的可靠性和稳定性，更好的改善并网电流的电能质量；本专利技术采用单台逆变器作为逆变器本地负载谐波抑制的设备，在传输功率的同时也能利用其剩余容量实现对逆变器本地负载的谐波进行抑制。
[0035]2、本专利技术中采用H∞控制以及电压前馈控制组成的H∞复合控制作为内环控制，可以进一步减小并网逆变器输出电流的稳态误差，从而更好的改善并网电流的电能质量。
[0036]3、本专利技术所提方法通过储能控制器给出控制命令，控制储能系统工作在合适的状态，从而提高逆变器工作的可靠性和稳定性。
附图说明
[0037]图1为本专利技术控制系统的框图；
[0038]图2为本专利技术PQ功率控制结构图；
[0039]图3为本专利技术H∞复合控制的结构图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，其特征在于，包括LCL滤波器、光伏系统、储能系统、本地负载和并网逆变器；所述并网逆变器通过储能系统和光伏系统混合提供直流电；所述并网逆变器采用双环控制策略，双环控制策略包括并网内环控制和外环控制，并网内环控制为H∞控制和电压前馈控制组成的H∞复合控制，外环控制为PQ功率控制；所述并网逆变器采用有源阻尼的控制策略抑制LCL滤波器的谐振尖峰；所述并网逆变器在传输功率的同时抑制本地负载谐波。2.根据权利要求1所述的一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，其特征在于，还包括控制器和电网，所述控制器包括H∞复合控制器和储能控制器，所述逆变器输入端电连接光伏系统的输出端，所述逆变器输出端电连接所述LCL滤波器输入端，所述LCL滤波器输出端电连接所述电网，所述本地负载电连接所述LCL滤波器输出端，所述H∞复合控制器输入端电连接LCL滤波器输出端，所述H∞复合控制器输出端电连接所述逆变器，所述储能系统电连接所述光伏系统的输出端，所述储能控制器输入端连接所述逆变器直流侧，所述储能控制器输出端连接电所述储能系统。3.根据权利要求2所述的一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，其特征在于，还包括SVPWM模块，所述SVPWM模块串联在所述H∞复合控制器和所述逆变器之间，所述储能系统包括DC/DC双向变换器和蓄电池，DC/DC双向变换器输入端连接光伏系统的输出端和储能控制器输出端，DC/DC双向变换器电连接蓄电池。4.根据权利要求1所述的一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，其特征在于，所述PQ功率控制为并网内环控制提供参考电流，参考电流具体计算公式如下：式中，P
ref
和Q
ref
分别为系统给定有功功率和无功功率；u
d
和u
q
分别电网电压在dq坐标下的值，i
d
和i
q
分别为dq坐标下内环控制的参考值。5.根据权利要求1所述的一种基于H∞复合控制的多源并网逆变器谐波抑制方法，其特征在于，H∞控制包括重复控制内膜M(s)和稳定补偿器C(s)，电压前馈控制的传递函数具体如下：式中，k
pwm
为调制波到逆变侧电压的传递函数，L1为逆变侧电感，L2为网侧电感，C为滤波电容，R
d<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，张成，朱爱华，曹芸凯，陈静，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：
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