弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法技术

本发明专利技术公开了弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：建立s域下多台逆变器并联非同步运行时的数学模型，获取可变谐振峰和固定谐振峰；步骤2：确定可变谐振峰的抑制参数，建立改进后的D

【技术实现步骤摘要】
弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法


[0001]本专利技术属于光伏发电
，涉及一种弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法。

技术介绍

[0002]在实际光伏并网发电系统中，随着光伏并网装机容量的不断提升，单台并网逆变器的容量往往不足以支撑足够大的发电量，一味地增加单台逆变器容量在成本上得不偿失，因此，多台模块化并网逆变器并联运行系统是分布式光伏发电系统提高发电量的有效方案。这种并网逆变器并联运行系统不仅能够增加系统容量，而且能够增加系统的冗余控制，根据直流侧发电量的高低进行灵活投切，提高系统效率。
[0003]然而，带有LCL滤波器的并网逆变器并联运行系统接入弱电网时，由于存在较大的电网阻抗，导致电网电流更容易产生振荡，特别是多逆变器并联存在非同步运行的情况，包括各台逆变器因启动、停止、投切等过程引起的并网电流不均衡情况，都会造成各并联逆变器输出的并网电流不一致现象，使得弱电网下并网电流可能出现两个谐振峰，产生大量电流谐波，影响电能质量，危害电力系统安全运行。传统的谐振抑制方法大多针对单台并网逆变器，且大多单纯采用并联虚拟导纳的方法，因逆变器并联时谐振频率会随着并联台数的增加而变化，导致虚拟导纳设计困难，而且传统谐振抑制方法不能同时抑制多谐振峰。因此，提出一种全新的并网电流谐振抑制方法来解决多谐振峰的问题迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，解决了现有技术中单纯依靠并联虚拟导纳方法无法同时抑制多谐振峰的问题。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，具体按照以下步骤实施：
[0006]步骤1：建立s域下多台逆变器并联非同步运行时的数学模型，获取可变谐振峰和固定谐振峰；
[0007]步骤2：；确定可变谐振峰的抑制参数，建立改进后的D
‑
D
‑
Σ电流控制方法；
[0008]步骤3：确定滤波器的固有参数，建立改进后的虚拟导纳方法；
[0009]步骤4：采用改进后的D
‑
D
‑
Σ电流控制方法抑制可变谐振峰，采用改进后的虚拟导纳方法抑制固定谐振峰，最终完成对并网电流两个谐振峰的抑制。
[0010]本专利技术的特点还在于：
[0011]步骤1的数学模型建立过程具体为：建立N台带LCL滤波器的T型三电平并网逆变器并联电路，U
dc
为直流侧电压，L
xj
为第j台逆变器侧x相滤波电感，C
xj
为第j台逆变器x相滤波电容，L
xg
为电网侧x相滤波电感，Z
xwg
为电网x相等效阻抗，U
PCCx
为x相并网点电压，x＝a、b、c；
[0012]根据单台并网逆变器的诺顿等效模型，当N台非同步并联运行的逆变器连接至同一PCC点时，各逆变器的诺顿等效模型也连到同一PCC点上，i
xsj
(s)为弱电网下第j台并网逆
变器的x相等效电流源且i
xs1
(s)≠i
xs2
(s)≠
…
i
xsN
(s)，Y
oxj
(s)为弱电网下第j台并网逆变器的x相等效输出导纳，Y
X
(s)为并联虚拟导纳，L
xwg
(s)为电网x相等效电感，R
xwg
(s)为电网x相等效电阻；
[0013]除给定并网电流外，各个逆变器的其他控制参数都相同，设各台逆变器等效受控电流源的受控系数相等，即G
close1
(s)＝G
close2
(s)＝
…
G
closeN
(s)，各台逆变器x相等效输出导纳相等，即Y
ox1
(s)＝Y
ox2
(s)＝
…
Y
oxN
(s)，各台逆变器x相给定并网电流不相等，即I
xg1ref
(s)≠I
xg2ref
(s)≠
…
I
xgNref
(s)，推导可得到s域下每台逆变器x相的实际输出电流i
xgj
(s)：
[0014]最终得到的数学模型为：
[0015][0016]其中，I
xgjref
(s)为第j台逆变器的x相给定并网电流，G
closej
(s)为第j台逆变器等效的受控电流源的受控系数，Y
xwg
(s)为电网等效导纳，e
x
(s)为电网电压。
[0017]数学模型推导公式为：
[0018][0019][0020]步骤2的具体过程为：现有的D
‑
D
‑
Σ电流算法已对单台逆变器的并网电流谐振抑制取得了良好的效果，其单台逆变器的x相占空比表达式为：
[0021]d
x
＝K
p1
[I
xgref
(n+1)
‑
i
xi
(n)]+K
p2
[I
xgref
(n+1)
‑
i
xg
(n)]+K
p3
U
PCCx
(4)
[0022]其中，I
xgref
(n+1)为第n+1采样时刻的x相并网电流参考值；i
xg
(n)和i
xi
(n)分别为第n采样时刻的x相并网电流和逆变器侧x相电感电流的实际采样值；K
p1
表示逆变器侧电感电流控制增益，K
p2
表示并网电流控制增益，K
p3
表示PCC并网电压的前馈增益；
[0023]当N台参数相同的并网逆变器并联至同一PCC点时，系统中每台逆变器的等效电网阻抗将扩大N倍，只有一个谐振峰，采用简化劳斯判据，获得D
‑
D
‑
Σ电流算法的控制参数：
[0024][0025]式中，T
s
为采样时间；
[0026]N台并网逆变器非同步并联运行时存在I
xg1ref
(s)≠I
xg2ref
(s)≠
…
I
xgNref
(s)，设I
xg2ref
(s)＝A1I
xg1ref
(s)，I
xg3ref
(s)＝A2I
xg1ref
(s)，
…
I
xgNref
(s)＝A
N
‑1I
xg1ref
(s)；式(1)如下表
示：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：建立s域下多台逆变器并联非同步运行时的数学模型，获取可变谐振峰和固定谐振峰；步骤2：；确定可变谐振峰的抑制参数，建立改进后的D
‑
D
‑
Σ电流控制方法；步骤3：确定滤波器的固有参数，建立改进后的虚拟导纳方法；步骤4：采用改进后的D
‑
D
‑
Σ电流控制方法抑制可变谐振峰，采用改进后的虚拟导纳方法抑制固定谐振峰，最终完成对并网电流两个谐振峰的抑制。2.根据权利要求1所述的弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，其特征在于，所述步骤1的数学模型建立过程具体为：建立N台带LCL滤波器的T型三电平并网逆变器并联电路，U
dc
为直流侧电压，L
xj
为第j台逆变器侧x相滤波电感，C
xj
为第j台逆变器x相滤波电容，L
xg
为电网侧x相滤波电感，Z
xwg
为电网x相等效阻抗，U
PCCx
为x相并网点电压，x＝a、b、c；根据单台并网逆变器的诺顿等效模型，当N台非同步并联运行的逆变器连接至同一PCC点时，各逆变器的诺顿等效模型也连到同一PCC点上，i
xsj
(s)为弱电网下第j台并网逆变器的x相等效电流源且i
xs1
(s)≠i
xs2
(s)≠
…
i
xsN
(s)，Y
oxj
(s)为弱电网下第j台并网逆变器的x相等效输出导纳，Y
X
(s)为并联虚拟导纳，L
xwg
(s)为电网x相等效电感，R
xwg
(s)为电网x相等效电阻；除给定并网电流外，各个逆变器的其他控制参数都相同，设各台逆变器等效受控电流源的受控系数相等，即G
close1
(s)＝G
close2
(s)＝
…
G
closeN
(s)，各台逆变器x相等效输出导纳相等，即Y
ox1
(s)＝Y
ox2
(s)＝
…
Y
oxN
(s)，各台逆变器x相给定并网电流不相等，即I
xg1ref
(s)≠I
xg2ref
(s)≠
…
I
xgNref
(s)，推导可得到s域下每台逆变器x相的实际输出电流i
xgj
(s)：最终得到的数学模型为：其中，I
xgjref
(s)为第j台逆变器的x相给定并网电流，G
closej
(s)为第j台逆变器等效的受控电流源的受控系数，Y
xwg
(s)为电网等效导纳，e
x
(s)为电网电压。3.根据权利要求2所述的弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，其特征在于，所述数学模型推导公式为：
4.根据权利要求1所述的弱电网下并网逆变器并联非同步运行时多谐振峰抑制方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：现有的D
‑
D
‑
Σ电流算法已对单台逆变器的并网电流谐振抑制取得了良好的效果，其单台逆变器的x相占空比表达式为：d
x
＝K
p1
[I
xgref
(n+1)
‑
i
xi
(n)]+K
p2
[I<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向东，迟永超，任碧莹，刘江，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：